El Laboratori Nazionali di Legnaro ( Laboratorios Nacionales de Legnaro , LNL ) es uno de los cuatro principales centros de investigación del Instituto Nacional Italiano de Física Nuclear (INFN). [1] El enfoque principal de la investigación en este laboratorio se encuentra en los campos de la física nuclear y la astrofísica nuclear , donde actualmente se utilizan cinco aceleradores. Es una de las instalaciones más importantes de Italia para la investigación en estos campos. [2] El principal proyecto futuro del laboratorio es la Producción Selectiva de Especies Exóticas (SPES), en el que se producirán diversos radionucleidos con fines de investigación y medicinales.[3]
Establecido | 1960 |
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Tipo de investigación | Física nuclear , astrofísica nuclear |
Director | Fabiana Gramegna |
Localización | Legnaro , Padua , Italia 45 ° 21′11.8 ″ N 11 ° 57′2 ″ E / 45.353278 ° N 11.95056 ° E |
Apodo | LNL |
Agencia operadora | INFN |
Sitio web | www.lnl.infn.it |
Historia
El establecimiento de un laboratorio en Legnaro se sugirió por primera vez en 1956 para promover la investigación en física nuclear en Italia, además del trabajo anterior en física de partículas . En 1959, la Universidad de Padua decidió que se construiría un nuevo laboratorio cerca de Legnaro, en lugar de instalar nuevos equipos en instalaciones más antiguas. El laboratorio fue fundado en 1960 por el físico Antonio Rostagni y la investigación comenzó al año siguiente. Después de que las investigaciones iniciales demostraran el papel concebido de los Laboratorios Legnaro en la investigación de la física nuclear, la instalación se integró en el INFN en 1968. [2]
En los años siguientes, se instalaron o actualizaron varios aceleradores. El acelerador CN original, cuyas operaciones comenzaron con la apertura del laboratorio, se actualizó para permitir el uso y estudio de iones más pesados. En las próximas décadas se instalaron instalaciones más avanzadas: el acelerador XTU Tandem en 1981 (inaugurado en 1982) y el Acelerador Superconductor Lineal (ALPI) en 1991. La instalación de nuevas instalaciones permitió realizar estudios más avanzados en los laboratorios Legnaro, aumentando su importancia en la investigación internacional en física nuclear. [2]
Actualmente, la mayoría del trabajo en los Laboratorios Nacionales Legnaro implica estudios de la estructura nuclear , reacciones nucleares , y la espectroscopia de rayos gamma ; el último fue reconocido internacionalmente en la década de 1990. [1] El enfoque reciente de los Laboratorios Legnaro, y el principal proyecto futuro, es SPES (Producción selectiva de especies exóticas). [3] Desde 2007 se está construyendo un nuevo acelerador para la producción de haces de iones radiactivos [4], y en diciembre de 2016 se inauguró la fase alfa del proyecto, que incluye un nuevo ciclotrón. [5] Posteriormente beta, gamma, y las fases delta son planificadas, aprobadas y financiadas por INFN y el gobierno italiano; será posible sintetizar nuevos isótopos y producir en masa isótopos médicamente útiles una vez que se completen. [1]
Instalaciones y proyectos
Aceleradores
Hay seis aceleradores en funcionamiento en los Laboratorios Nacionales Legnaro: [1]
- CN : instalado en 1961. La energía máxima alcanzada para las vigas fue de 7 MeV, pero actualmente funciona con una energía de 5,5 MeV. Acelerador electrostático de 7 metros de altura (instalado verticalmente).
- AN 2000 : instalado en 1971, haces de 2 MeV. Acelerador electrostático.
- XTU-TANDEM (o TANDEM-XTU ): inaugurado en 1982. Energía del haz de unos cientos de MeV. Acelerador electrostático.
- ALPI ( Acceleratore Lineare Per Ioni , Acelerador lineal superconductor ): comenzó a funcionar en 1991. Un acelerador lineal criogénico superconductor. Aumenta los rayos de los aceleradores TANDEM-XTU y PIAVE.
- PIAVE ( Acelerador de iones positivos para iones de muy baja velocidad ): Entró en funcionamiento a finales de 2014. Acelerador lineal superconductor utilizado como inyector para ALPI. Unos metros de longitud.
- Ciclotrón P70 : inaugurado el 2 de diciembre de 2016. Forma parte del proyecto SPES.
Todos los aceleradores se utilizan para acelerar varios iones con fines de física nuclear.
AURIGA
Los Laboratorios Nacionales Legnaro son el sitio de AURIGA , un detector de ondas gravitacionales para la investigación de ondas gravitacionales astrofísicas . [6] Entró en funcionamiento en 2004 y ha estado en funcionamiento continuo desde entonces. En 2016, se demostró que el detector de masa resonante AURIGA es lo suficientemente sensible para búsquedas de materia oscura y quizás más adecuado que los detectores más modernos como LIGO . [7] El experimento está cerrado y la antena AURIGA es una exhibición en LNL (desde abril de 2021).
SPES
El proyecto SPES ( Producción selectiva de especies exóticas ) implica la construcción de varios nuevos aceleradores especialmente diseñados para la producción de radioisótopos. En la fase beta, se estudiarán la fisión a 10 13 fisiones por segundo [8] y la fragmentación del uranio para producir isótopos exóticos ricos en neutrones y haces con estos isótopos a intensidades más altas que las disponibles actualmente. Estos incluyen núcleos cerca de las líneas de goteo nucleares y cierres de conchas que juegan un papel importante en el proceso r astrofísico . [9] También se producirá en masa una variedad de radioisótopos médicamente útiles como parte de la fase gamma del proyecto. [1] [3] [8] Para 2017, se logró un progreso significativo en la construcción de la instalación SPES; Se espera que los primeros haces de isótopos exóticos estén disponibles a fines de 2019. [9]
Experimento GAMMA
El experimento GAMMA está en marcha en varios laboratorios europeos, incluidos los Laboratorios Nacionales Legnaro. Utiliza la espectroscopia de rayos gamma para estudiar la estructura de los núcleos ligeros, así como sus estados libres y funciones en los procesos de nucleosíntesis . En la actualidad, LNL es una de las instalaciones que suministra haces de iones estables, aunque el desarrollo de SPES también permitirá la contribución de haces de iones radiactivos de alta intensidad. [10]
Ver también
- Laboratori Nazionali del Gran Sasso
- Laboratori Nazionali di Frascati
Referencias
- ^ a b c d e "INFN-LNL - Laboratori Nazionali di Legnaro" . Instituto Italiano de Física Nuclear. Archivado desde el original el 14 de septiembre de 2018 . Consultado el 13 de enero de 2019 .
- ^ a b c Ricci, RA (2013). El laboratorio Legnaro: 50 años (1961-2011) - El origen y la historia (PDF) (Informe). INFN. doi : 10.1063 / 1.4812899 .
- ^ a b c Bettoni, D. (2 de mayo de 2017). Laboratorios Nacionales Legnaro (PDF) . Taller NEA. Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.
- ^ Esposito, J .; Colautti, P .; Pisent, A .; et al. (2007). El proyecto SPES-BNCT impulsado por un acelerador en INFN Legnaro Labs . VIII Reunión temática internacional sobre aplicaciones nucleares y utilización de aceleradores. Pocatello, Idaho.
- ^ "De las estrellas a la medicina: los Laboratorios INFN Legnaro inauguran el proyecto SPES" . Investigación en Italia. 1 de diciembre de 2016 . Consultado el 26 de enero de 2019 .
- ^ "EXPERIMENTO AURIGA, RESPONSABLE: Massimo Cerdonio" . INFN. Archivado desde el original el 10 de mayo de 2006 . Consultado el 18 de diciembre de 2012 .
- ^ Branca, A .; Bonaldi, M .; Cerdonio, M .; et al. (2017). "Búsqueda de candidatos de materia oscura escalar de luz con el detector AURIGA". Cartas de revisión física . 118 : 021302–1–021302–5. arXiv : 1607.07327 . doi : 10.1103 / PhysRevLett.118.021302 . PMID 28128622 .
- ^ a b Prete, G. (2016). "El proyecto SPES en el INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro" (PDF) . Il Nuovo Cimento . 38 (6): 181–1–181–5. Código bibliográfico : 2016NCimC..38..181P . doi : 10.1393 / ncc / i2015-15181-3 .
- ^ a b de Angelis, G. (2018). "La instalación de haz de iones radiactivos SPES en los Laboratorios Nacionales de Legnaro y la búsqueda de EDM" . Journal of Physics: Serie de conferencias . 1056 (1): 012014–1–012014–6. doi : 10.1088 / 1742-6596 / 1056/1/012014 .
- ^ Broggini, C .; Straniero, O .; Taiuti, MGF; et al. (2019). "Astrofísica nuclear experimental en Italia". La Rivista del Nuovo Cimento . 42 (3). arXiv : 1902.05262 . doi : 10.1393 / ncr / i2019-10157-1 .