CUPID

(Cuore Upgrade with Particle IDentification)

Il progetto CUPID (Cuore Upgrade with Particle IDentification) nasce con lo scopo di realizzare un esperimento bolometrico per la ricerca del doppio decadimento beta senza neutrini (0νββ), in grado di operare in condizioni di fondo zero e (ri)utilizzando l’infrastruttura di CUORE

Il decadimento 0νββ viola le leggi del Modello Standard della Fisica delle particelle perchè viola la conservazione del numero leptonico. L’esistenza di un processo simile riveste un’importanza particolare anche per i modelli che cercano di spiegare perché nell’universo c’è molta più materia che antimateria.

L’idea alla base di questo nuovo progetto è di sfruttare la tecnologia dei bolometri scintillanti: quando un cristallo è raffreddato, portando la sua temperatura a pochi millesimi di grado Kelvin, un minimo rilascio di energia al suo interno (per esempio il decadimento cercato) può determinare, oltre ad un aumento di temperatura, anche una minima produzione di luce che, uscendo dal cristallo, può essere misurata. Questa misura fornisce una informazione supplementare alla variazione di temperatura, dalla quale si può evincere la natura della particella che ha interagito nel cristallo. Questa possibilità rappresenta uno strumento fondamentale per abbattere il fondo naturale radioattivo che “mima” il segnale aspettato.

Considerando che a temperature così estreme i rivelatori standard non funzionano, sono stati sviluppati dei rivelatori di luce ad hoc basati sul Molibdeno (100Mo). L’esperimento è attualmente ancora in fase di R&D: ci si apsetta di poter migliorare la sensibilità al segnale 0νββ di un fattore circa 100 rispetto a CUORE.

Attività a Bologna

In questa fase preliminare di sviluppo della nuova tecnologia il gruppo di Bologna, insieme ad alcuni colleghi del CNR, lavora alla ottimizzazione dei termistori a stato solido al Germanio (NTD, Neutron Transition Doped) .

Partecipanti

  • Virginia Boldrini –  assegnista di ricerca CNR
  • Fulvio Mancarella – ricercatore CNR
  • Niccolò Moggi – assegnista di ricerca Università di Bologna
  • Rita Rizzoli – ricercatore CNR
  • Stefano Zucchelli – Professore Università di Bologna

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