NUMEN su Nuc. Phys. News

È stato pubblicato sulla rivista Nuclear Physics News l'articolo dal titolo “The NUMEN Project: Shedding Light on Neutrinoless Double Beta Decay by Heavy-Ion Nuclear Reactions” (Nuc. Phys. News 31(2), 23-26, 2021). Ne sono autori il Prof. Francesco Cappuzzello del DFA e la Dott.ssa Clementina Agodi dell'INFN-LNS. La rivista, di carattere semi-divulgativo, è pubblicata dal NUclear Physics European Collaboration Committee (NuPECC), organo consultivo dell'European Science Foundation per l'indirizzo delle strategie di ricerca di fisica nucleare a livello comunitario. La rivisita pubblica una decina di articoli l'anno, solo su invito, su tematiche ritenute centrali per la ricerca nucleare europea.

L'articolo descrive gli aspetti salienti del progetto NUMEN, che si propone l'ambizioso obiettivo di determinare gli elementi di matrice nucleari che regolano il processo di doppio decadimento beta senza neutrini.  Quest'ultimo processo, finora mai osservato, proverebbe che l'ipotesi di equivalenza fra neutrino e antineutrino, formulata da Ettore Majorana nel 1927, è corretta, ed avrebbe quindi conseguenze profondissime sulla fisica delle particelle elementari, sulla fisica nucleare e sulla fisica astro-particellare dei prossimi decenni. Dalla misura della tasso di decadimento per tale processo si potrebbero inoltre estrarre importanti elementi quantitativi di fisica oltre il modello standard delle particelle elementari. Tuttavia quest'ultima prospettiva richiede la determinazione accurata dei già menzionati elementi di matrice nucleare, ad oggi non disponibili con la necessaria accuratezza. In tale contesto il progetto NUMEN propone una tecnica innovativa per l'accesso agli elementi di matrice nucleare mediante l'utilizzo di particolari reazioni nucleari che si possono studiare, in condizioni controllate di laboratorio, presso i Laboratori Nazionali del Sud dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare a Catania. NUMEN rappresenta oggi, a livello internazionale, il progetto più ambizioso che sta percorrendo tale strada ed è senz'altro ben collocato a livello di strategia europea di ricerca. In tale contesto si pone anche il progetto NURE dell'European Reasearch Council (Grant Agreement ERC 714265) perfettamente sinergico a NUMEN.

NUMEN oggi aggrega una collaborazione internazionale che coinvolge un centinaio di ricercatori da 15 paesi, con un ruolo preminente e di leadership del Dipartimento di Fisica e Astronomia “Ettore Majorana”. Gli spokespeople del progetto, Prof. Cappuzzello e Dott.ssa Clementina Agodi, peraltro sono entrambi ex allievi del DFA, come numerosi collaboratori del progetto. Lo stesso vale per il progetto NURE (INFN-UNICT), finanziato con un prestigiosa grant dell'ERC e di cui il Principal Investigator è la Dott.ssa Manuela Cavallaro, ricercatrice dell'INFN-LNS ed anch'essa ex allieva del DFA. Di NURE è responsabile per l'Ateneo ancora il Prof. Cappuzzello.

NUMEN inoltre rappresenta il caso di fisica che ha determinato un grosso investimento, tuttora in corso, da parte dell'INFN presso i LNS di Catania. Il progetto si chiama POT-LNS ed ha come obiettivo un profondo rinnovamento dell'infrastruttura di ricerca ai LNS compatibilmente con le richieste di fasci di ioni accelerati molto intensi necessari per NUMEN. In particolare si interverrà sull'acceleratore ciclotrone superconduttore (Fig.1-2) e sullo spettrometro magnetico MAGNEX (Fig.3), che rappresentano gli elementi di strumentazione di punta, unici a livello internazionale, che rendono possibile il progetto NUMEN.

L'insieme di queste attività all'interno dei rispettivi progetti, finanziati in gran parte con fondi comunitari per più di 20 milioni di Euro rappresentano un chiaro segnale della centralità del nostro territorio nella strategia di ricerca nucleare, con idee, infrastrutture e finanziamenti di punta. Un'eccellenza che abbiamo costruito a Catania a partire dagli anni 50 e che offre ancora un lungo orizzonte temporale di ricerca di base, alta formazione e possibilità di lavoro sul nostro territorio con grande attenzione da parte della comunità europea ed internazionale.