Rare alpha decay searches
Studio dei decadimenti rari del 209Bi e del 180W con la tecnica dei bolometri scintillanti
Corso di Laboratorio di Fisica delle Particelle Elementari (1° anno della Laurea Magistrale in Fisica, Anni Accademici 2008/2009 - 2009/2010)
L'esperienza prevede che gli studenti individuno i decadimenti alfa del nuclide 209Bi (AA 2008/09) e del nuclide 180W (AA 2009/10). Si tratta di decadimenti rarissimi con un tempo di dimezzamento superiori a 1018 anni osservati per la prima volta con rivelatori termici.
Per l’esperienza si utilizzano rivelatori termici di BGO o CdWO4 accoppiati ad un rivelatore termico in silicio ottimizzato per la misura di fotoni ottici: la misura contemporanea del calore e della luce di scintillazione emessa permette di identificare le interazioni di particelle alfa e quindi di separare il segnale dei decadimenti del 209Bi o del 180W dal fondo radioattivo ambientale. E’ la tecnica utilizzata dall’esperimento per la ricerca della materia oscura CRESST e che sarà utilizzato dalla prossima generazione di esperimenti per la ricerca del ββ-0ν, come CUPID. In questa esperienza gli studenti studiano le proprietà di scintillazione a bassa temperatura del BGO o del CdWO4, realizzavano il rivelatore composito e lo caratterizzava a bassa
temperatura. La ricerca del segnale richiedeva l’uso di tecniche di analisi molto sofisticate.
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