L’esperimento LUNA

Setup per la misura della sezione d’urto della reazione 22Ne(a,g) a LUNA con rivelatore gamma 4-pi e schermo per ridurre il fondo neutronico

In astrofisica molti dei processi e degli oggetti che si cerca di studiare e comprendere sono fisicamente inaccessibili. Pertanto, è importante che i fenomeni che possono invece essere studiati in laboratorio siano  compresi al meglio. Tra questi figurano le reazioni di fusione nucleare, che sono al centro della disciplina chiamata “astrofisica nucleare”. le reazioni di fusione influenzano sensibilmente la nucleosintesi degli elementi nei primi stadi dell’universo e in tutti gli oggetti formati successivamente, e controllano la generazione di energia associata, la luminosità dei neutrini e l’evoluzione delle stelle, almeno per gran parte della loro “vita”. LUNA (Laboratorio di astrofisica nucleare undeground, https://luna.lngs.infn.it/) è un nuovo approccio sperimentale per lo studio di reazioni di fusione nucleare basato su un acceleratore di ioni installato nelle profondità di un laboratorio sotterraneo. Negli ultimi 25 anni, la Collaborazione LUNA ha misurato le sezioni d’urto delle reazioni nucleari  caratteristiche della combustione dell’idrogeno e della fase di nucleosintesi primordiale nelle condizioni di bassissimo fondo dei laboratori sotterranei del del Gran Sasso (LNGS), spingendosi direttamente alle energie di interesse astrofisico. Dal 2019 un nuovo acceleratore da 3.5 MV, in grado di fornire fasci di protoni, alfa e carbonio estremamente intensi, sarà installato a LNGS per esplorare le affascinanti fasi dell’evoluzione stellare in cui l’elio e il carbonio sono il principale “combustibile” delle stelle. Questo è il momento in cui vengono prodotti elementi come l’ossigeno e il carbonio: nei momenti finali e in qualche modo drammatici dell’evoluzione stellare, questi elementi sono dispersi nell’Universo e sono a tutti gli effetti essere i semi dell’evoluzione biologica.

Persone:

Staff:   Paolo Prati e Sandra Zavatarelli

Post-doc: Francesca  Cavanna e Federico Ferraro

Associati senior: Piero Corvisiero