Tecniche e Strumentazione Neutroniche

Alcuni studenti che hanno preso parte ad esperimenti presso la ISIS Neutron and Muon Source nel Regno Unito. E' possibile prendere parte ad esperimenti presso grandi infrastrutture di ricerca anche come attività didattica degli insegnamenti indicati o come stage, con i costi di viaggio coperti da fondi di accordi internazionali.

I neutroni sono particelle nucleari con una serie di applicazioni che vanno dalla medicina alla sicurezza nell'era digitale, passando per la radioprotezione, la caratterizzazione dei materiali e lo studio non invasivo dei Beni Culturali. L'interazione tra neutrone e materia coinvolge processi su scale molto diverse, dalla struttura interna dei nuclei alle vibrazioni molecolari e la struttura dei cristalli.

L'Area di Fisica Applicata ha al suo interno diversi professori e ricercatori con competenze in spettroscopia neutronica, spettroscopia vibrazionale, imaging neutronico, irraggiamento di dispositivi elettronici e attivazione neutronica per la caratterizzazione di materiali complessi. I componenti del gruppo hanno una doppia natura sia di utilizzatori di sorgenti di neutroni sia di sviluppatori di strumentazione e metodi presso tali infrastrutture di ricerca. 

Alcune tematiche di ricerca svolte all'interno del gruppo sono le seguenti, e corrispondono sempre a possibilità di tesi di tipo sperimentale, numerico o di analisi dati; sia per studenti e studentesse della laurea triennale sia laurea magistrale in Fisica e altre discipline scientifiche.

  • Argomento: Dinamica dell’idrogeno in acqua, amino acidi e altri sistemi idratati 
    Breve Descrizione: Le peculiari proprietà dell’acqua, e le anomalie che questa piccola molecola presenta, sono alla base della vita e della sua complessità. Lo studio delle proprietà dell’acqua, e di altri sistemi che si basano sul processo di idratazione, passa per la misura della dinamica dell’idrogeno, che a sua volta subisce gli effetti del legame a idrogeno che caratterizza questi sistemi. Lavori di tesi su questo argomento si basano su misure e analisi dati ottenute con tecniche sperimentali quali spettroscopia neutronica e spettroscopia vibrazionale, e possono coinvolgere periodi di misure presso infrastrutture di ricerca internazionali.   
  • Argomento: Sviluppo di strumentazione, fantocci per dosimetria e modelli fenomenologici per la radioprotezione della persona e dell’ambiente
    Breve Descrizione: La radioprotezione è un ambito della Fisica Applicata che coinvolge aspetti di fisica medica, biofisica, fisica nucleare e legislativi. Come argomento particolarmente interdisciplinare, è anche al centro di un Master di II livello presso il nostro dipartimento con diversi sbocchi lavorativi oltre il curriculum accademico. Lavori di tesi su questo argomento si basano su sviluppo di strumentazione e dosimetri, oltre che modelli fenomenologici a cavallo tra la fisica nucleare e la struttura della materia. Aspetti di bias di genere nella definizione dei limiti di dose per la popolazione possono essere trattati come argomento di tesi. 
  • Argomento: Indagine sui Beni Culturali con tecniche atomiche e nucleari 
    Breve Descrizione: Lo studio dei beni culturali, in modo non invasivo e non distruttivo per il patrimonio storico-artistico, rappresenta un ambito multidisciplinare in cui tecniche fisiche e chimico-fisiche sono necessarie per attività di ricerca in gruppi che coinvolgono anche esperienze, tra le altre, in archeologia, arte e restauro. Lavori di tesi su questo argomento si basano sull’utilizzo di tecniche di caratterizzazione quali SEM, spettroscopia Raman, spettroscopia neutronica, applicate ad oggetti antichi e unici, e possono coinvolgere periodi di presa di misure presso infrastrutture di ricerca in Italia e all’estero. 

Contatti. per informazioni relative a collaborazioni o tesi:

Offerta didattica collegata alle attività del gruppo:

Link di approfondimento