Commissione Scientifica Nazionale 4 (CSN4)

Fisica Teorica

cns4La CSN4 coordina le ricerche in fisica teorica, che sviluppano ipotesi, modelli e teorie fisiche per spiegare i risultati sperimentali già acquisiti e aprire nuovi scenari per la fisica del futuro. Gli argomenti più significativi su cui sono impegnati oggi i fisici teorici della CSN4 riguardano le indagini sull'origine della massa delle particelle elementari, la natura e le proprietà della cosiddetta materia oscura, la spiegazione dell’asimmetria esistente fra materia e antimateria nell’Universo, l’unificazione a livello quantistico di tutte le interazioni fondamentali, inclusa la gravità. Altre ricerche riguardano lo studio della natura e della struttura intrinseca dello spazio-tempo, la fisica del nucleo e delle particelle che lo costituiscono, inclusi i processi all’epoca del Big-Bang e la successiva evoluzione dell’Universo. Tali studi teorici si avvalgono, da un lato dei risultati sperimentali prodotti dagli acceleratori di particelle e dagli esperimenti di fisica astroparticellare, e dall'altro di metodi matematici e tecniche formali e numeriche.

 

 

Progetti di fisica teorica

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ELETTI TRE DIRETTORI INFN

nuovi-direttori PISA NAPOLI LNS Nel corso della riunione del 29 maggio, il Consiglio Direttivo dell’INFN ha votato per l’elezione di tre direttori. Marco Grassi è il nuovo direttore della Sezione di Pisa dove l’attuale, Giovanni Batignani, sta per concludere il suo secondo mandato. A Napoli e ai Laboratori Nazionali del Sud sono stati, invece, riconfermati per il secondo mandato gli attuali direttori: rispettivamente, Giovanni La Rana e Giacomo Cuttone.
cuttone infn Giacomo Cuttone lavora presso i Laboratori Nazionali del Sud (LNS) dell’INFN dal 1985 in fisica degli acceleratori. È stato un membro del progetto Superconducting Cyclotron coordinando il sistema di controllo del calcolo e il sistema di estrazione. È stato responsabile del funzionamento dell’acceleratore e viceresponsabile della Divisione Acceleratori dei LNS. È stato membro del progetto EXCYT per lo sviluppo della struttura di fascio di ioni radioattivi ai LNS, e dal 2002 responsabile del progetto, che è stato completato con successo e commissionato nel 2005. È stato membro del comitato OCSE per la definizione della tabella di marcia in fisica nucleare e membro del comitato di sito EURISOL. Cuttone guida il primo centro di protonterapia italiano (CATANA), realizzato presso i LNS e in funzione dal 2002, e che fino ad oggi ha trattato con successo oltre 300 pazienti affetti da tumore oculare. Ha inoltre sviluppato nuovi rivelatori per applicazioni in fisica medica in collaborazione con le istituzioni accademiche italiane ed estere. Dal 2008 al 2012 è stato presidente del Comitato Scientifico Nazionale INFN per la ricerca tecnologica e interdisciplinare. Dal settembre 2013 fa parte della delegazione italiana del MIUR per il programma Horizon 2020 con l'incarico di seguire la ricerca nel campo dell'energia da fusione e fissione Euratom.
grossi infn Marco Grassi si è laureato in fisica all’Università di Pisa ed ha seguito i corsi di perfezionamento presso la Scuola Normale Superiore. Ha iniziato la sua attività di ricercatore nell’esperimento MACRO, dove ha contribuito alla caratterizzazione dei contatori a scintillatore liquido dell’esperimento, e ha preso parte alla progettazione di un sistema di trigger e acquisizione ottimizzato per la rivelazione di collassi stellari e monopoli magnetici con i contatori a scintillatore liquido. In seguito, Grassi ha partecipato alla stesura della proposta dell’esperimento CHOOZ e ha collaborato al progetto, condotto presso l’omonima centrale nucleare francese per la ricerca delle oscillazioni degli anti-neutrini elettronici. Al termine dei precedenti esperimenti, gli interessi scientifici di Grassi si sono rivolti alla ricerca della violazione del sapore leptonico nel canale carico. Ha collaborato a gruppi di lavoro per esplorare l’utilizzo e l’ottimizzazione di fasci intensi di muoni. Ha quindi contribuito alla stesura della proposta dell’esperimento MEG per la ricerca del decadimento del muone in positrone e fotone, esperimento al quale ha contribuito disegnando il sistema di trigger e collaborando allo sviluppo del calorimetro a Xenon liquido. Proseguendo sulla stessa linea scientifica ha contribuito alla stesura della proposta di upgrade del rivelatore MEG, mirata a migliorare di un ordine di grandezza la sensibilità sul segnale, ed sta coordinando la produzione del nuovo tracciatore per positroni. Lo scorso anno alcuni gruppi INFN hanno aderito alla collaborazione LSPE per la ricerca dei modi B di polarizzazione della radiazione a microonde di fondo, e Grassi ha preso parte alla nuova collaborazione per riprendere lo studio della radiazione cosmica e per applicare tecniche di rivelazione connesse all’uso di superconduttori.
laRana infn Giovanni La Rana svolge attività di ricerca in fisica nucleare sperimentale dal 1975, anno in cui si è laureato in fisica presso l’Università Federico II di Napoli. Ha successivamente conseguito il dottorato all’Università di Parigi Sud (Orsay). All’inizio della sua carriera, ha svolto attività di ricerca per circa quattro anni in Francia e per due anni negli Stati Uniti. Attualmente si occupa di ricerca in fisica nucleare sperimentale nell’ambito di collaborazioni internazionali, con l’utilizzo di grandi apparati di rivelazione, e la sua attività di ricerca si è focalizzata su diversi aspetti della fisica nucleare a bassa energia: meccanismi di reazione tra ioni pesanti; proprietà e decadimento di nuclei ad elevata energia di eccitazione; modelli nucleari. Il suo lavoro ha dato un contributo significativo, sia sul piano teorico che sperimentale, soprattutto allo studio dei processi di formazione e di decadimento del nucleo composto. Autore di un centinaio di pubblicazioni su riviste internazionali e di numerosi contributi a conferenze internazionali, coordina dal 2007 lo Steering Committee del progetto SPES in fase di completamento presso i Laboratori Nazionali di Legnaro.

UNO SCUDO MAGNETICO SUPERCONDUTTIVO PER ASTRONAUTI

pumpkingmagneticoOggi, 17 giugno, si svolge a Parigi il workshop  “Superconducting Magnet Technology for Space” ospitato  dal CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives)  nell’ambito del progetto EU-FP7 Space Radiation Superconducting Shield (SR2S) coordinato dall’INFN.

Il progetto SR2S, iniziato nel 2013 e che si concluderà nel dicembre 2015,   studia come sviluppare tecnologie per proteggere gli astronauti dalle radiazioni provenienti dal sole e dai raggi cosmici,  nel corso di  missioni di esplorazione planetaria  nello spazio profondo. Il  progetto studia le tecnologie necessarie per lo sviluppo di un sistema di schermatura attiva  basata su magneti superconduttori,  un vero e proprio "scudo magnetico" che sfrutta  la superconduttività per eliminare il consumo di energia e ridurre al minimo il peso della struttura magnetica. 

Sono state studiate varie configurazioni tra cui l’innovativa  configurazione  a “pumpkin” (zucca) che consente di ottenere uno schermatura efficace riducendo al massimo  il  materiale attraversato dalle particelle incidenti, evitando così la generazione di particelle secondarie.

SR2S è coordinato dal prof. Roberto Battiston dell’ASI e, oltre all’ INFN (Genova, Perugia, Bologna, Milano, Roma, Trento), vede la partecipazione di due importanti imprese del settore spaziale, Thales Alenia Space e OHB-CGS, insieme a CERN, CEA e Columbus Superconducting.

Il sito web del progetto http://www.sr2s.eu


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