“Ricercatori per un giorno” – è questo lo spirito che anima l’iniziativa Masterclass di Fisica dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN). Ogni anno studentesse e studenti delle scuole superiori di tutta Italia sono invitati ad andare nelle università e strutture di ricerca per utilizzare dati reali raccolti da esperimenti di fisica con gli acceleratori, di astrofisica, di fisica medica e di ricerca di materia oscura. L’esperienza di laboratorio viene preceduta da una o più lezioni di formazione.
L’esercizio proposto consiste nella ricerca di particelle strane (cioè dotate del numero quantico di stranezza) prodotte da collisioni a LHC e registrate dall’esperimento ALICE. Tale ricerca si basa sul riconoscimento di due tipi di decadimento: i “V0”, come Ks0→ π+π– e Λ→ p + π–, e i “cascade” (dall’inglese “a cascata”) come Ξ– → Λ + π– (seguito dal decadimento Λ → p + π–). L’identificazione delle particelle strane è basata sulla configurazione geometrica dei loro decadimenti combinata con l’identificazione delle particelle prodotte; le informazioni sulle tracce sono usate per calcolare la massa invariante della particella decaduta, come ulteriore conferma del tipo di particella identificata.
Sono disponibili due esercizi con eventi dell’esperimento Belle II, nel primo viene identificato il colore del quark di eventi qqbar e misurato il numero di possibili colori, nel secondo vengono ricostruite masse invarianti di particelle contenenti quark c e b.
L’esercizio consiste nella misura del tempo di vita medio dei mesoni D0 prodotti da collisioni protone-protone ad LHC ed osservati dall’esperimento LHCb.
L’esercizio consiste nell’elaborare un piano di trattamento per tumori localizzati in diverse aree del corpo, utilizzando fasci esterni di fotoni (radioterapia convenzionale), protoni o ioni carbonio (adroterapia). L’obiettivo è ottimizzare il piano di trattamento, simulato utilizzando il software MatRad, massimizzando l’irradiazione del volume tumorale e minimizzando l’esposizione degli organi sani circostanti.
Verranno analizzati i dati reali del telescopio LAT, il quale si trova a bordo dell’osservatorio satellitare FERMI dedicato allo studio della radiazione di altissima energia dell’Universo.
Verranno analizzati i dati dell’esperimento DarkSide. Saranno applicate delle selezioni per cercare di evidenziare la presenza di particelle di grande massa con interazione debole verso la materia ordinaria. Tali particelle denominate WIMP sono un possibile candidato costituente della materia oscura.
Responsabili Nazionali
Catia Peduto
Ufficio Comunicazione INFN Piazza dei Caprettari 70, 00186 – Roma (Italy)
