Il gruppo di ricerca del Dipartimento di Scienze Fisiche dell’Università di Napoli “Federico II” partecipa a due esperimenti, allo stato attuale in fase.

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1 Il gruppo di ricerca del Dipartimento di Scienze Fisiche dell’Università di Napoli “Federico II” partecipa a due esperimenti, allo stato attuale in fase avanzata di preparazione, intesi allo studio dell’origine dell’asimmetria fra materia ed antimateria (violazione della simmetria di coniugazione carica e parità CP), nell’ambito di programmi di ricerca finanziati dall’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare): l’ esperimento KLOE all’acceleratore DAFNE nei Laboratori Nazionali di Frascati dell’INFN e l’esperimento BaBar all’acceleratore PEP II nei laboratori internazionali di SLAC (Stanford LinearAccerator Center) negli Stati Uniti. L’esperimento BaBar studia l’asimmetria tra materia ed antimateria nelle interazioni tra elettroni e positroni ad un’energia nel centro di massa corrispondente alla soglia di formazione della risonanza Y(4S) che decade in un sistema di mesoni B 0 anti-B 0. La violazione di CP potrebbe spiegare perché l’universo è costituito da materia e non da antimateria. Il gruppo di Napoli ha realizzato la parte del rivelatore di maggiori dimensioni (l’IFR, Instrumented Flux Return), costituito da rivelatori RPC, per la rivelazione delle particelle  e K 0 L, insieme ai colleghi dei gruppi di Frascati e di Genova. L’acceleratore PEP-II permetterà di generare circa un miliardo di collisioni all’anno. Questa elevata statistica è necessaria per studiare gli eventi di violazione di CP che sono molto rari. Il rivelatore IFR istallato sull’esperimento BaBar B0B0 I muoni sono le particelle più penetranti che vengono rivelate in BaBar. Il rivelatore IFR, realizzato dal gruppo di Napoli, permette di identificare queste particelle con 19 piani di Camere Resistive Piane (RPC). Nell’IFR vengono identificate anche le particelle neutre più penetranti (adroni), come i K 0 L, che sono presenti in alcuni dei decadimenti di violazione di CP, come B 0  K 0 L Un evento tipico di violazione di CP con decadimenti dei mesoni B 0 e anti B 0 in altre particelle. In questo caso, B 0  K 0 S BaBar comincerà a raccogliere dati nel 1999. La costruzione dell’esperimento è già partita nel 1997, ed attualmente è stata completata con successo l’istallazione del rivelatore IFR, responsabilità del gruppo di Napoli. Disegno schematico del rivelatore IFR. Vista laterale dell’apparato KLOE. KLOE studierà i decadimenti della  in coppie K 0 L e K 0 S. Il K 0 L decade normalmente in tre pioni, il K 0 S in due pioni. Gli eventi che violano la simmetria CP sono caratterizzati dal decadimento del K 0 L in due pioni. L’esperimento KLOE studierà l’asimmetria fra materia ed antimateria nelle collisioni elettrone- positrone all’acceleratore circolare ed anello di accumulazione DAFNE, ad un’energia nel centro di massa pari alla soglia di produzione della risonanza  (circa 1 GeV). Vista prospettica dell’apparato KLOE. Simulazione al calcolatore di un evento di violazione di CP. I due K neutri decadono entrambi in coppie di pioni. Vista pittorica del complesso DAFNE con i due apparati KLOE e FINUDA. Sistema di iniezione dei fasci a DAFNE. Il gruppo di Napoli ha progettato e realizzato ed è responsabile del sistema elettronico veloce di lettura dei dati. Scheda elettronica di lettura dati ROCK (Read Out Controller for KLOE) La simmetria CP stabilisce che una riflessione speculare e un simultaneo cambiamento di tutte le particelle nelle loro antiparticelle non possono cambiare le leggi che regolano una qualunque reazione. L’origine della violazione di tale simmetria è ancora da capire a fondo.