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In arrivo i risultati di Finuda, sui nuclei atomici esotici

Presto i primi risultati del progetto Finuda dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare per indagare contemporaneamente la formazione e il decadimento degli ipernuclidi. I risultati porteranno nuove informazioni sulla struttura dei nuclei atomici.

Saranno annunciati a giorni i primi risultati dell'esperimento Finuda (Fisica Nucleare a Dafne), allestito nei Laboratori Nazionali di Frascati dell'Infn. Progettato e reso operativo da un gruppo di circa quaranta fisici delle Università e Sezioni Infn di Bari, Brescia, Frascati, Pavia, Torino e Trieste, Finuda è dedicato allo studio degli ipernuclei: nuclei composti da tre diversi tipi di particelle anziché da due (protoni e neutroni) come i nuclei ordinari.

La fase preliminare dell'esperimento è iniziata il 15 ottobre, i dati ottenuti fino a oggi promettono di essere i più significativi nello studio degli ipernuclei dalla loro scoperta (avvenuta nel 1953 grazie ai fisici polacchi Marian Danysz e Jerzy Pnieswski).

"Lo studio degli ipernuclei potrà favorire la comprensione di alcuni aspetti della forza forte e della forza debole" afferma Sergio Bertolucci, direttore del Laboratorio Nazionale di Frascati. Gli ipernuclei sono il frutto di una modifica nella struttura di un normale nucleo atomico, ottenuta colpendo un nucleo ordinario con una particella chiamata mesone k. Nella collisione fra i mesoni k e il nucleo, una delle particelle che lo compongono (un protone o un neutrone) è sostituita da un'altra particella chiamata lambda. Studiando come la particella lambda si localizza all'interno del nucleo, si possono ottenere nuove informazioni sulla struttura dei nuclei atomici.

Protoni e neutroni infatti sono tenuti insieme all'interno del nucleo dalla cosiddetta forza forte, ma subiscono anche gli affetti del principio di esclusione di Pauli, che vieta che particelle identiche, si situino all'interno del nucleo nel medesimo livello di energia. In un ipernucleo però si trova un'unica particella lambda, che quindi è svincolata dalle conseguenze del principio di Pauli e nel localizzarsi all'interno del nucleo è soggetta solo alla forza nucleare forte.
Inoltre, la particella lambda è instabile, cioè tende a decadere in tempi brevissimi, ritrasformandosi in un protone o in neutrone per effetto della forza debole. Studiando i meccanismi del decadimento, Finuda è in grado di chiarire aspetti dell'interazione debole rimasti finora inesplorati. "Finuda è progettato per studiare contemporaneamente sia la formazione degli ipernuclei che il loro decadimento e ciò lo rende un esperimento innovativo", dice Tullio Bressani, responsabile nazionale dell'esperimento Finuda.

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