Laurea Specialistica Indirizzo Nucleare - Particelle - AstroFisica

1. Laurea SpecialisticaIndirizzo Nucleare - Particelle - AstroFisica

2. Obiettivi Formativi • Fondamenti (teorici e sperimentali) della fisicaNucleare, Particelle e AstroFisica. • La ricerca moderna in questi settori richiede: • vaste competenze: (interdisciplinarità in moltisettori); • sviluppi tecnologici: • Sviluppo di hardware, incluso:meccanica, sistemi elettrici/elettronici, ottica e termici, sistemi di controllo, tecnologie avanzate (superconduttori, magneti)… • Sviluppo di software: simulazione di sistemi complessi, analisi dati.

3. Laurea Specialistica e Attività di Ricerca in Dipartimento • I curricula sono strettamente connessi alle attività di ricerca che si svolgono nel Dipartimento di Fisica. • In particolare il curriculum è strettamente collegato alle attività di ricerca dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, che ha una propria sezione nel Dipartimento di Fisica, dove opera con proprie strutture e personale. • Molti docenti del Dipartimento di Fisica sono collaboratori dell’INFN e fanno ricerca nel settore nucleare, particellare ed astro-particellare.

4. Caratteristiche Specifiche Approfondita conoscenza della Fisica delle Particelle, Nucleare e AstroParticellare dal punto di vista teorico, sperimentale e applicativo. Cio`comporta: • sviluppo e utilizzodistrumentazione avanzata; • padroneggiare tecniche di acquisizione ed elaborazione dati. • In particolare: capacità di sviluppo, progettazione, simulazione, costruzione, gestione, acquisizione ed elaborazione dati, di apparati in uso in Fisica delle Particelle, Nucleare, AstroParticellare. • Capacità di lavorare in gruppo entro grandiCollaborazioni Internazionali:confronto e mobilità in ambito internazionale.

5. Alcune informazionisulle ricerche sperimentali nel settorenucleare, particelle e astro-particelleche vengono svolte nel Dipartimento di fisica

6. Fisica Nucleare, Particelle, AstroParticellare. • Interazioni: forza relativa • Forte (1038) • ElettroMagnetica (1036) • Debole (1025 ) • Gravitazionale (1) • ??? G.U.T. ??? • Studio di Interazioni e Fisica Fondamentale: MODELLI  ESPERIMENTI Esperimenti: condizioni controllatee riproducibili: • Esperimenti con acceleratori:Fisica Nucleare e Particelle. • Esperimenti passivi:Fisica AstroParticellare(Radiazione Cosmica).

7. Fisica delle Particelle/Nucleare • Con Acceleratori. • Senza acceleratori. • Fisica AstroParticellare (Radiazione Cosmica).

8. Fisica con gli Acceleratori

9. Esperimenti senza acceleratori • Fisica del neutrino (masse, oscillazioni,…). • Misure di processi rari: materia oscura, decadimento doppio beta del neutrino, decadimento μ  eγ. • Fisica generale (produzione atomi di anti-idrogeno).

10. AstroParticle Physics Astrofisica & Cosmologia Fisica delle particelle Fisica astroparticellare • Studio della Radiazione Cosmica in superficie e sotto il mare. • Studio della Radiazione Cosmica dallo spazio. • Ricerca di onde gravitazionali (a Terra e nello spazio).

11. Fisica Astroparticellare

12. Tematiche della Fisica Nucleare • Quark and Hadrons Dynamics. Nucleon spin physics, Nucleon Resonances, Nuclear medium effects, Hypernuclei spectroscopy, Kaonic atoms, Pion atoms. • Phase Transition of Nuclear and Hadronic Matter. Liquid-vapour phase transition and equation of state of nuclear matter (EOS), Chiral symmetry restoration, Quark deconfinement, Hadron to Quark Gluon Plasma (QGP) phase transition. • Nuclear Structure and Reaction Dynamics. Fission and fusion reaction mechanisms, Production and study of very exotic nuclei far from the stability region, Structure of nuclei from gamma spectroscopy, Radioactive ion beam. • Nuclear Astrophysics, Interdisciplinary Research. Measurement of very low energy cross sections of astrophysical interest, Stellar evolution, pp chain, CNO cycle;  Measurement of neutron cross sections of applicative and astrophysical interest; Production and study of anti-hydrogen atoms.

13. Attività di sviluppo tecnologico • Gli apparati, tipicamente, devono essere sviluppati da zero. • Da questo deriva la necessità di saper portare avantitutti gli sviluppi tecnologici necessari, hardware e software. • Per la costruzione di nuovi rivelatori di particelle e acceleratori è necessario il continuo sviluppo di tecnologie sempre più avanzate nei settori : elettronico, meccanico, del calcolo e delle reti informatiche. • Gli sviluppi di tali ricerche in fisica delle particelle, nucleare e astroparticellare riguardano vari campi di interesse pubblico, quali le tecnologie informatiche e la medicina. • L'INFN, inoltre, coinvolge l'industria nella realizzazione di componenti di alta tecnologia necessari alla ricerca, dando il via a un meccanismo spontaneo di trasferimento di conoscenza volto a migliorare la competitività del sistema produttivo nazionale.

14. Alcune delle Attività Tecnologiche • Elettronica: sviluppo e progettazione, anche VLSI, con tecnologie di frontiera (e.g. low-power, radiation-hard). • Meccanica: sviluppo e progettazione dedicata, per esempio, allo spazio, alle profondità marine o, comunque, nelle condizioni e con i requisiti peculiari richiesti. • Superconduttività applicata (magneti superconduttori). • Sviluppo software di simulazione e analisi dati. • Sviluppo software di supporto: • Il World Wide Webè nato nel mondo della Fisica delle Particelle (al CERN) come mezzo di scambio informazioni. • Tecniche di calcolo e gestione banche dati distribuite via Internet (GRID) e le relative applicazioni. • INFN: Responsabilità di realizzazione e gestione di GARR-B. • Fisica Sanitaria: • sviluppo di tecnologie per Medical Imaging; • adroterapia.

15. Organizzazione del curriculum Ampiasceltadicorsidiformazionedi base Ampiasceltadicorsispecialisticidiintroduizioneallaricercaodierna. Corsidiintroduzionealleteconologierilevanti.

18. Competenze acquisibili • Conoscenza della Fisica delle Particelle, Nucleare e AstroParticellaredal punto sperimentale e dei fondamenti teorici • La ricerca fondamentale in questi settori usatecnologie e strumenti di ricerca d'avanguardiache si sviluppano nei laboratori di ricerca in collaborazione con il mondo dell'industriae in simbiosi con il mondo Universitario. • Capacita’ di sviluppo e utilizzo di strumentazione avanzata • Capacita’ di sviluppo di software: simulazione di sistemi complessi, analisi dati

19. ???