FOOT

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L’obiettivo principale dell’esperimento FOOT (FragmentatiOn Of Target) è quello di migliorare la precisione dell’adroterapia, un’innovativa tecnica di radioterapia contro i tumori, studiando a fondo le interazioni tra i nuclei del corpo umano e le particelle utilizzate nel trattamento. Le particelle usate in adroterapia (principalmente protoni e ioni carbonio), grazie alle loro proprietà, hanno il vantaggio di danneggiare i tessuti in maniera localizzata, permettendo così di concentrare il danno nelle zone dove è presente il tumore risparmiando i tessuti sani. Tuttavia i frammenti nucleari prodotti in alcune interazioni possono essere una fonte importante di danno biologico, sia per le cellule tumorali che per quelle sane ed è dunque fondamentale conoscere e descrivere tali processi in maniera approfondita per poter effettuare un trattamento medico il più efficace e sicuro possibile.

Confronto tra adroterapia e radioterapia convenzionale per un tumore al cervello.
https://provisionhealthcare.com/about-proton-therapy/advantages-of-proton/

FOOT misurerà con grande precisione (inferiore al 5%) la sezione d’urto della frammentazione nucleare di ioni leggeri come quelli che più abbondano nel nostro organismo (carbonio, ossigeno, azoto). Attualmente sono infatti assenti misure sperimentali alle energie utilizzate nei trattamenti di adroterapia (100-300 MeV/n). La precisione dei modelli teorici non è infatti sufficiente da sola a garantire un’accuratezza soddisfacente durante il trattamento dei pazienti.

Setup elettronico dell’esperimento FOOT

L’esperimento FOOT, grazie alla sua versatilità, studierà anche tali interazioni ad energie più alte per ottimizzare la schermatura dei veicoli spaziali in vista delle future esplorazioni nel Sistema Solare.
Le radiazioni presenti nello spazio (raggi cosmici o particelle generate dal Sole) diventano importanti non appena ci si allontana dalla Terra e in alcune situazioni potrebbero rivelarsi addirittura letali per gli astronauti.
FOOT misurerà quindi le sezioni d’urto di frammentazione nucleare nel range 700-1000 MeV/n proprio per caratterizzare il comportamento di alcuni materiali che ad oggi sono dei potenziali candidati per schermare gli astronauti all’interno dei veicoli spaziali dalle radiazioni.

Il gruppo della sezione di Bologna si occupa di molti aspetti all’interno dell’esperimento: analisi dati, acquisizione dati (DAQ), ricostruzione globale delle tracce e rivelazione di neutroni. Attualmente i membri della sezione ricoprono ruoli di primo piano nell’ambito dell’esperimento FOOT: physics coordinator, DAQ coordinator e editorial board coordinator.