Национальные лаборатории Леньяро
| Учредил | 1960 |
|---|---|
| Тип исследования | Ядерная физика , ядерная астрофизика , прикладная физика , физика ускорителей |
| Директор | Фейсал Азайес |
| Расположение | Леньяро , Падуя , Италия 45 ° 21'11,8 "с.ш. 11 ° 57'2" в.д. / 45,353278 ° с.ш. 11,95056 ° в.д. |
| Псевдоним | ЛНЛ |
Операционное агентство | ИНФН |
| Веб-сайт | www.lnl.infn.it |
Laboratori Nazionali di Legnaro ( Национальные лаборатории Леньяро , LNL ) — один из четырёх крупных исследовательских центров Итальянского национального института ядерной физики (INFN). [1] Основное направление исследований в этой лаборатории находится в области ядерной физики и ядерной астрофизики , где в настоящее время используются пять ускорителей. Это один из самых важных объектов в Италии для исследований в этих областях. [2] Основным будущим проектом лаборатории является «Селективное производство экзотических видов» (СПЭС), в рамках которого различные радионуклиды для исследовательских и медицинских целей. будут производиться [3]
История
[ редактировать ]Создание лаборатории в Леньяро впервые было предложено в 1956 году для содействия исследованиям в области ядерной физики в Италии в дополнение к предыдущим работам в области физики элементарных частиц . В 1959 году Падуанский университет решил построить новую лабораторию недалеко от Леньяро, а не устанавливать новое оборудование в старых помещениях. Лаборатория была основана в 1960 году физиком Антонио Ростаньи , а исследования начались в следующем году. После того, как первоначальные исследования продемонстрировали задуманную роль лабораторий Леньяро в исследованиях в области ядерной физики, в 1968 году эта установка была интегрирована в INFN. [2]
В последующие годы несколько ускорителей были установлены заново или модернизированы. Оригинальный ускоритель CN, работа которого началась с открытием лаборатории, был модернизирован, чтобы обеспечить возможность использования и изучения более тяжелых ионов. В последующие десятилетия были установлены более совершенные установки: Тандемный ускоритель XTU в 1981 году (открыт в 1982 году) и Линейный сверхпроводящий ускоритель (ALPI) в 1991 году. Установка новых установок позволила проводить более продвинутые исследования в лабораториях Леньяро, увеличивая его значение в международных исследованиях в области ядерной физики. [2]
В настоящее время большая часть работ в Национальных лабораториях Леньяро включает исследования структуры ядра , ядерных реакций и гамма-спектроскопии ; последний получил международное признание в 1990-х годах. [1] Недавним направлением деятельности Лабораторий Леньяро и основным будущим проектом является SPES (Селективное производство экзотических видов). [3] Новый ускоритель для производства пучков радиоактивных ионов строится с 2007 года. [4] а альфа-фаза проекта с новым циклотроном была открыта в декабре 2016 года. [5] Последующие фазы бета, гамма и дельта планируются, утверждаются и финансируются INFN и правительством Италии; станет возможным синтезировать новые изотопы и массово производить изотопы, полезные с медицинской точки зрения, как только они будут завершены. [1]
Объекты и проекты
[ редактировать ]
Ускорители
[ редактировать ]В национальных лабораториях Леньяро действуют шесть ускорителей: [1]
- CN : установлен в 1961 году. Максимальная достигнутая энергия лучей составляла 7 МэВ , но в настоящее время энергия составляет 5,57 МэВ. Электростатический ускоритель высотой 7 метров (вертикально установлен).
- АН 2000 : установлен в 1971 году, пучки 2 МэВ. Электростатический ускоритель.
- XTU-TANDEM (или TANDEM-XTU ): открыт в 1982 году. Энергия пучка до нескольких сотен МэВ. Электростатический ускоритель.
- ALPI ( Acceleratore Lineare Per Ioni , Линейный сверхпроводящий ускоритель ): начал работу в 1991 году. Сверхпроводящий криогенный линейный ускоритель. Усиливает пучки ускорителей TANDEM-XTU и PIAVE.
- PIAVE ( Ускоритель положительных ионов для ионов с очень низкой скоростью ): введен в эксплуатацию в конце 2014 года. Сверхпроводящий линейный ускоритель используется в качестве инжектора для ALPI. Несколько метров в длину.
- Циклотрон P70 : открыт 2 декабря 2016 года. Часть проекта SPES.
Все ускорители используются для ускорения различных ионов в целях ядерной физики.
Возничий
[ редактировать ]
В национальных лабораториях Леньяро находится AURIGA , детектор гравитационных волн для астрофизических исследований гравитационных волн . [6] Он вступил в строй в 2004 году и с тех пор работает непрерывно. В 2016 году было доказано, что резонансный масс- детектор AURIGA достаточно чувствителен для поиска темной материи и, возможно, более пригоден, чем более современные детекторы, такие как LIGO . [7] Эксперимент завершен, антенна АУРИГА является экспонатом ЛНЛ (с апреля 2021 г.).
СПЕС
[ редактировать ]Проект SPES . ( Селективное производство экзотических видов ) предполагает строительство нескольких новых ускорителей, специально предназначенных для производства радиоизотопов В бета-фазе деление на 10 13 деления в секунду [8] и фрагментация урана будет изучена с целью получения экзотических нейтронно-богатых изотопов и получения пучков с этими изотопами более высоких интенсивностей, чем те, которые доступны в настоящее время. К ним относятся ядра вблизи ядерных линий капель и замыканий оболочек , которые играют важную роль в астрофизическом r-процессе . [9] В рамках гамма-фазы проекта также будет производиться массовое производство различных полезных с медицинской точки зрения радиоизотопов. [1] [3] [8] К 2017 году был достигнут значительный прогресс в строительстве объекта СПЭС; Ожидается, что первые пучки экзотических изотопов будут доступны в конце 2019 года. [9]
Гамма-спектроскопия
[ редактировать ]
Эксперименты с использованием гамма-спектроскопии проводятся в нескольких европейских лабораториях, включая национальные лаборатории Леньяро. Они касаются структуры атомных ядер, а также их несвязанных состояний и роли в нуклеосинтеза процессах . В настоящее время ЛНЛ доставляет стабильные ионные пучки, но с развитием SPES станут доступны и высокоинтенсивные радиоактивные ионные пучки. [10]
Основное оборудование, установленное в лабораториях, включает PRISMA. [11] (магнитный спектрометр тяжелых ионов, с системой реконструкции траектории), GALILEO [12] (система детекторов гамма-излучения сверхчистого германия, которая может быть дополнена сцинтилляционными детекторами ) и EXOTIC (устройство для получения и исследования световых экзотических лучей).
С 2021 года путешествующая по Европе АГАТА [13] Спектрометр Advanced Gamma Tracking Array установлен на комплексе Тандем-Альпи-Пьяве. В настоящее время он подключен к магнитному спектрометру PRISMA. В будущем, благодаря новому соединению лучей между комплексом Тандем-Альпи-Пьяве и проектом SPES, система АГАТА получит экзотические лучи, производимые установкой SPES.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и «ИНФН-ЛНЛ — Национальная лаборатория Леньяро» . Итальянский институт ядерной физики. Архивировано из оригинала 14 сентября 2018 года . Проверено 13 января 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с Риччи, РА (2013). Лаборатория Леньяро: 50 лет (1961-2011) - Происхождение и история (PDF) (Отчет). ИНФН. дои : 10.1063/1.4812899 .
- ^ Jump up to: а б с Беттони, Д. (2 мая 2017 г.). Национальные лаборатории Леньяро (PDF) . Семинары АНЭ. Национальный институт ядерной физики.
- ^ Эспозито, Дж.; Колаутти, П.; Писент, А.; и др. (2007). Проект SPES-BNCT, управляемый ускорителем, в лабораториях INFN Legnaro Labs . 8-е Международное тематическое совещание по ядерным применениям и использованию ускорителей. Покателло, Айдахо.
- ^ «От звезд к медицине: лаборатории INFN Legnaro запускают проект SPES» . Исследуйте Италию. 1 декабря 2016 года . Проверено 26 января 2019 г.
- ^ «ЭКСПЕРИМЕНТ АУРИГИ», ОТВЕТСТВЕННЫЙ: Массимо Сердонио . ИНФН. Архивировано из оригинала 10 мая 2006 г. Проверено 18 декабря 2012 г.
- ^ Бранка, А.; Бональди, М.; Сердонио, М.; и др. (2017). «Поиск легкого скалярного кандидата в темную материю с помощью детектора АУРИГА». Письма о физических отзывах . 118 (2): 021302–1–021302–5. arXiv : 1607.07327 . doi : 10.1103/PhysRevLett.118.021302 . ПМИД 28128622 . S2CID 23863620 .
- ^ Jump up to: а б Священник, Г. (2016). «Проект SPES в INFN-Laboratori Nazionali di Legnaro» (PDF) . Новый вызов . 38 (6): 181–1–181–5. Бибкод : 2016NCimC..38..181P . дои : 10.1393/ncc/i2015-15181-3 .
- ^ Jump up to: а б де Анжелис, Г. (2018). «Установка с пучком радиоактивных ионов SPES в национальных лабораториях Леньяро и поиск EDM» . Физический журнал: серия конференций . 1056 (1): 012014–1–012014–6. дои : 10.1088/1742-6596/1056/1/012014 .
- ^ Брогджини, К.; Незнакомец, О.; Тайути, MGF; и др. (2019). «Экспериментальная ядерная астрофизика в Италии». Новый журнал Cimento . 42 (3). arXiv : 1902.05262 . дои : 10.1393/ncr/i2019-10157-1 . S2CID 104292057 .
- ^ Стефанини, AM; Корради, Л.; Марон, Г.; Писент, А.; Тротта, М.; Винодкумар, AM; Бегини, С.; Монтаньоли, Г.; Скарласара, Ф.; Сегато, Г.Ф.; Де Роза, А. (22 апреля 2002 г.). «Магнитный спектрометр тяжелых ионов ПРИЗМА» . Ядерная физика А . 5-я Международная конференция по радиоактивным ядерным пучкам. 701 (1): 217–221. дои : 10.1016/S0375-9474(01)01578-0 . ISSN 0375-9474 .
- ^ Ур, Калин А. (28 мая 2012 г.). «Перспективы гамма-спектроскопии в ЛНЛ: проект GALILEO» . Физический журнал: серия конференций . 366 : 012044. doi : 10.1088/1742-6596/366/1/012044 . ISSN 1742-6596 .
- ^ Райтер, П. (15 января 2020 г.). «Отслеживание γ-лучей с помощью AGATA: новая перспектива спектроскопии на установках с пучками радиоактивных ионов» . Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел B: Взаимодействие пучков с материалами и атомами . 463 : 221–226. дои : 10.1016/j.nimb.2019.05.041 . ISSN 0168-583X . S2CID 182443952 .
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
