Academic literature on the topic 'Ricerca Nucleare'

Le indagini ormai tradizionali come la Tomografia Computerizzata (TC), la Tomografia ad Emissione di Positroni (PET) e la Risonanza Magnetica (RM), sono attualmente e drammaticamente superate dall'invenzione della Risonanza Neutrinica Digitale (RND), frutto di innovative ricerche nel campo della Cronoscopia e della Fisica Nucleare. La scoperta del neutrino neuropatico (VAINR), minuscola particella sub-atomica che disubbidisce sistematicamente a qualsiasi legge della Fisica tradizionale, ha rivoluzionato le precedenti conoscenze sull'argomento, rendendo in parte possibile uno dei più antichi desideri dell'uomo: «percorrere il tempo nelle due direzioni» anche se solo alla ricerca di patologia del Sistema Nervoso Centrale. Questo lavoro si propone di divulgare i più recenti sviluppi di questa straordinaria metodica ed ipotizza inoltre la nascita di una nuova disciplina neuroradiologica: oltre alla diagnostica, terapeutica e pediatrica anche la Neuroradiologia Cronobiologica.

In questo lavoro vengono affrontati alcuni argomenti che sono al centro della più recente indagine scientifica nel campo delle neuroscienze, in relazione alle metodologie che utilizzano la risonanza magnetica nucleare nello studio della funzionalita cerebrale. Soprattutto grazie alle sue caratteristiche di non invasività, la risonanza magnetica funzionale non soltanto si presenta come un formidabile strumento di ricerca finalizzato alla comprensione delle relazioni che intercorrono tra la struttura cerebrale, la funzionalità cerebrale e le patologie neurologiche, ma si prospetta anche come un'importante tecnica diagnostica di routine clinica. Tuttavia le problematiche legate a tale metodologia sono molteplici, e riguardano da una parte l'interpretazione stessa del segnale rivelato in condizioni di attivazione neuronale, dall'altra la definizione della risoluzione spazio-temporale, della specificità spaziale e della significatività statistica delle mappe di attivazione ottenute.

RIASSUNTOScopo – Gli studi con Risonanza Magnetica Nucleare (RMN) hanno permesso la valutazione in vivo dell'anatomia cerebrale di vari disturbi psichiatrici e l'approfondimento degli ipotetici circuiti cerebrali disfunzionali coinvolti nella patofisiologia di queste malattie. In questo articolo abbiamo revisionato la letteratura comprendente gli studi con RMN condotti nei disturbi dell'umore e d'ansia. Metodi – Tutti gli studi in Inglese con RMN condotti in pazienti con disturbo dell'umore o d'ansia pubblicati tra il 1966 ed il gennaio 2002 sono stati identificati attraverso una ricerca Medline, completata dall'analisi manuale delle referenze bibliografiche. Risultati – Differenti aree anatomiche cerebrali sembrano essere coinvolte nei diversi sottotipi di disturbo dell'umore. Infatti, l'ippocampo ed i gangli della base sembrano essere anormali nei disturbo unipolare, mentre l'amigdala ed il cervelletto in quello bipolare. Questo suggerisce che le due malattie abbiano un substrata biologico distinto. Per quanto riguarda i disturbi d'ansia, le regioni orbito-frontali ed i gangli della base sembrano avere un'anatomia anormale nei disturbo ossessivo-compulsivo, i lobi temporali nei disturbo da attacchi di panico e l'ippocampo nei disturbo post-traumatico da stress. Conclusioni – I dati della letteratura riassunti in questo articolo suggeriscono che specifiche aree cerebrali siano coinvolte nella patofisiologia dei disturbi dell'umore e d'ansia. Tuttavia, gli studi a tutt'oggi a disposizione sono stati condotti su campioni relativamente piccoli di soggetti, spesso sottoposti a medicamenti psicotropi, e sono in gran parte studi trasversali. Per tale motivo gli studi con RMN in futuro dovranno avere un disegno di tipo longitudinale ed arruolare campioni più ampi di soggetti, possibilmente senza trattamento psicofarmacologico, al primo episodio di malattia o ad alto rischio di sviluppare un disturbo dell'umore o d'ansia. Inoltre, l'associazione di questo tipo di ricerche con studi di tipo genetico potranno essere estremamente utili per separare anomalie anatomiche cerebrali di stato da quelle di tratto e per ulteriormente caratterizzare la patofisiologia di questi disturbi.

ABSTRACT At the beginning of the industrial atomic age, launched by President Dwight Eisenhower's speech on the peaceful uses of nuclear energy (“Atoms for Peace”, addressed to the United Nations General Assembly, New York, 8 December 1953), and after the birth of the first atomic agencies in France (Commissariat a l'Énergie Atomique, 1945) and the United States (the U.S. Atomic Energy Commission, 1946), the Comitato Nazionale per le Ricerche Nucleari (National Committee for Nuclear Research–CNRN) was also established in Italy (1952). The new institution, in 1960 became a self-governing organization with a modified name, Comitato Nazionale per l'Energia Nucleare (National Committee for Nuclear Energy–CNEN). Its mission was to promote and develop Italian research in nuclear science and technology. Mining and mineral exploration were among the early activities that the National Committee undertook beginning in 1954, when the Divisione Geomineraria (Geology and Mining Division) was established. A regional-scale geochemical and geophysical prospecting survey for U-Th bearing ores involved different Italian regions both in northern and in southern Italy. Geological surveys, for instance, were systematically carried out in the Alps beginning in 1954. They were run by three main teams of geologists. The paper aims to analyze the key factors that contributed to fostering the emergence of a new field of research about uranium and nuclear geology in Italy during the years immediately after WWII.

Nello studio della patologia non tumorale del rachide la Risonanza Magnetica svolge un ruolo fondamentale non solo nel rilievo diagnostico ma anche nel seguire la sequenza dei normali processi d'invecchiamento della colonna vertebrale. Nelle malformazioni la R.M. restituirà la visione unitaria di sistema multicompartimentale alle strutture ossee e nervose, svincolandolo da uno studio singolo di struttura con successivo meccanismo di integrazione artificiale. Nei traumi permetterà il rilievo non solo della patologia in atto, ma anche di una ipotesi in prospettiva delle chances di recupero. Nelle malattie flogistiche e infiammatorie la R.M. permetterà uno studio accurato dell'estensione del processo e della progressione con coinvolgimento delle strutture vicine. Nei processi degenerativi infine la R.M. permetterà di ipotizzare il limite tra i normali processi di invecchiamento e la patologia e seguirà le situazioni potenzialmente patogene nel loro aggravamento nella loro fase di suscettibilità chirurgica. Per tutti questi obiettivi l'utilizzo di impianti affidabili, di studio dei tempi di rilassamento dei tessuti in prospettiva di opportune sequenze di impulsi, di applicazioni di tecniche di fast scanning, importanti non solo per il risparmio di tempo ma anche per la capacità diagnostica tutta in costruzione, sono e saranno campi di ricerca. Inoltre l'introduzione dei mezzi di contrasto paramagnetici in RM ha ulteriormente amplificato la sfida nelle ricerche.

L'Imagery Rescripting (IR) è una tecnica emotivo-esperienziale, particolarmente applicata nella Schema Therapy, che collega problematiche affettive attuali a memorie infantili dolorose, ri-scrivendo, tramite l'appagamento di bisogni emotivi frustrati nel passato, il loro contenuto doloroso. Diversi studi evidenziano che a seguito dell'applicazione dell'IR in popolazioni cliniche si osserva anche una riduzione dell'intensità delle convinzioni nucleari disfunzionali associate al ricordo traumatico. Scopo dell'attuale ricerca è indagare l'efficacia dell'IR nel ridurre l'intensità di alcune delle principali convinzioni nucleari disfunzionali in un campione non-clinico. Quarantatré psicologi specializzandi in psicoterapia hanno indicato l'intensità con cui si identificavano in venti credenze negative. Quindi, una parte del campione è stata sottoposta a una sessione di IR, mentre l'altra metà rientrava nella condizione di controllo, senza IR. A distanza di uno (t1) e 40 giorni (t2) sono state raccolte ulteriori misurazioni circa l'intensità delle loro credenze. I risultati mostrano una riduzione significativa dell'intensità di metà delle convinzioni nucleari disfunzionali misurate, in t1 e in t2, nel gruppo sottoposto ad IR, a differenza del gruppo di controllo. È emerso, inoltre, un effetto di interazione significativo (gruppo × tempo) per alcune credenze specifiche. I dati evidenziano come l'IR riduca, a breve e a lungo termine, l'intensità di convinzioni nucleari disfunzionali in una popolazione non clinica.

The olive is an important fruit species cultivated for oil and table olives in Italy and the Mediterranean basin. The conservation of cultivated plants inex situcollections is essential for the optimal management and use of their genetic resources. The largestex situolive germplasm collection consists of approximately 500 Italian olive varieties and corresponding to 85% of the total Italian olive germplasm is maintained at theConsiglio per la Ricerca e sperimentazione per l’Agricoltura,Centro di Ricerca per l’Olivicoltura e l’Industria Olearia (CRA-OLI), in Italy. In this work, eleven preselected nuclear microsatellite markers were used to assess genetic diversity, population structure, and gene flows with the aim of assembling a core collection. The dendrogram obtained utilizing the unweighted pair group method highlights the presence of homonymy and synonymy in olive tree datasets analyzed in this study. 439 different unique genotype profiles were obtained with this combination of 11 loci nSSR, representing 89.8% of the varieties analyzed. The remaining 10.2% comprises different variety pairs in which both accessions are genetically indistinguishable. Clustering analysis performed using BAPS software detected seven groups in Italian olive germplasm and gene flows were determined among identified clusters. We proposed an Italian core collection of 23 olive varieties capturing all detected alleles at microsatellites. The information collected in this study regarding the CRA-OLIex situcollection can be used for breeding programs, for germplasm conservation, and for optimizing a strategy for the management of olive gene pools.

La Neuroradiologia moderna ha profondamente modificato lo studio delle facomatosi del sistema nervoso. La radiologia convenzionale mantiene qualche indicazione nel bilancio delle lesioni displasiche ossee craniche e rachidee nella neurofibromatosi tipo 1. La tomografia computerizzata è efficace per la ricerca dei neurofibromi dei plessi cervicale e lombosacrale, per la diagnosi della sclerosi tuberosa di Bourneville e dell'angiomatosi encefalo-trigeminale di Sturge-Weber (salvo nel caso d'angioma non calcifico). La risonanza magnetica in TI dopo contrasto è il mezzo più efficace per il bilancio delle lesioni intra-durali della neurofibromatosi di tipo 1 e 2, per la ricerca dei tuberi degenerati della sclerosi tuberosa di Bourneville e per il bilancio della malattia di von Hippel Lindau. La mielografia non mantiene praticamente più indicazioni salvo per la conferma di certi meningoceli di difficile diagnosi, soprattutto nel quadro della neurofibromatosi di tipo 1 associate a delle importanti scoliosi. L'angiografia, diagnostica e terapeutica, è utile nel caso di emangioblastoma.

La mielografia e la mielo-TC sono indagini di rapida ed immediata esecuzione, dotate di bassa invasività, indenni da rischi e senza importanti effetti collaterali (ad eccezione della cefalea post-mielograflca) e, con un elevato apporto diagnostico. La RM con mdc è indubbiamente la metodica di scelta nella ricerca e nella dimostrazione di metastasi spinali, ma l'accoppiamento mielografia/mielo-TC consente una rapida esplorazione dell'intero asse spinale ed un bilancio spaziale della lesione metastatica, sufficienti per gli obbiettivi terapeutici. Data per scontata una decisa prevalenza della RM, la mielografia conserva alcune limitate indicazioni: — sintomatologia mielo-radicolare acuta in paziente con primitività nota; — ricerca di metastasi leptomeningee, in mancanza di RM, o con rilievi RM incerti; — mancanza di RM o controindicazioni al suo uso (protesi metallica, pace-maker, ecc…); — bilancio pre-operatorio rapido in paziente con lesioni vertebrali multiple (scelta del livello trattabile). L'accoppiamento mielografia / mielo-TC mantiene quindi valore nello studio, in particolare, delle lesioni intracanalari.

Un aspetto irrisolto in biologia molecolare è come l'organizzazione del nucleo regoli l'espressione genica. Nelle sue primissime fasi, l’espressione genica richiede che fattori di trascrizione scansionino il genoma -fra una miriade di DNA non specifico- per trovare geni specifici, un processo che culmina con l'associazione a promotori ed enhancer. I batteri hanno sviluppato speciali meccanismi per eludere l'effetto "sequestrante" del DNA non specifico e accelerare la ricerca, rendendo il processo estremamente efficiente. Non è noto se fattori di trascrizione eucariotici condividano meccanismi simili, né se il nucleo formi compartimenti che facilitano il loro reclutamento. Studi recenti in cellule umane suggeriscono che i fattori di trascrizione regolino il loro processo di ricerca attraverso interazioni deboli con l'ambiente circostante, ma non è chiaro con quali compartimenti nucleari. In questo studio caratterizziamo il meccanismo di ricerca di p53, un fattore di trascrizione umano con importanti funzioni antitumorali, che regola molteplici vie di segnalazione a seguito di danno al DNA, come ad esempio l'arresto del ciclo cellulare e l'apoptosi. Per affrontare questo problema applichiamo una nuova tecnologia di imaging in vivo, che permette di seguire in tempo reale il meccanismo di ricerca di p53 in vari compartimenti nucleari. L'approccio combina una tecnica a singola molecola (single molecule tracking, SMT) -per studiare le interazioni di singole molecole di p53 nel nucleo- con un metodo per mappare compartimenti nel nucleo ad alta risoluzione (multifocal structured-illumination, mSIM). I nostri risultati indicano che p53 "percepisce" la conformazione dell'ambiente nucleare attraverso contatti mediati dalle sue regioni intrinsecamente disordinate. Queste interazioni guidano p53 attraverso compartimenti di cromatina a diversa permeabilità, portandola rapidamente sui suoi geni target per regolarne l'espressione.
A fundamental question in molecular biology is how the organization of the cell nucleus regulates gene expression. In its first steps, gene regulation requires transcription factors (TFs) to scan the genome -among a myriad of DNA random sequences- and find their targets, a process culminating with the association to specific promoters and enhancers. Bacteria have evolved special molecular mechanisms to elude the ‘sequestering’ effect of random DNA and speed up the TF search, making gene regulation extremely efficient. Whether eukaryotic TFs share similar mechanisms, how they find and selects their targets and whether the nucleus define local compartments that may facilitate or exclude their recruitment, is poorly understood. Recent evidence points out that TFs can engage weak and dynamic interactions with the surrounding environment, modulating the search process, but it is unclear what nuclear substructures are involved. In this work we characterize how the human tumor suppressor p53 – an important TF regulating multiple pathways in response to DNA damage such as cell cycle arrest, senescence and apoptosis – searches for its target genes in the cell nucleus, and how nuclear organization controls this process. We apply a novel fluorescence live imaging technology to follow in real-time the search process of p53 through nuclear compartments. The approach combines single molecule tracking (SMT) -to study the dynamic interactions in living nuclei of individual p53 molecules- with multifocal structured-illumination (mSIM), to map distinct compartments in the nucleus at high resolution. We find that p53 ‘perceives’ the conformation of the nuclear environment through contacts mediated by its intrinsically disordered regions (IDRs). These interactions guide p53 through chromatin compartments of different permeability, to efficiently locate p53 targets and induce gene expression.

2011/2012
Lo studio della fisica nucleare in Italia ebbe il suo mito fondativo nelle vicende dei “ragazzi di via Panisperna”, dal nome della via romana in cui sorgevano i laboratori diretti da Enrico Fermi. Dopo aver raggiunto la fama mondiale (in particolare con il Nobel per la fisica di Fermi nel 1938), il gruppo fu disperso a causa della politica (sia razziale che scientifica) del regime fascista. Mentre Fermi ed altri, espatriati in America, davano il proprio determinante contributo alla realizzazione della bomba atomica, in Italia rimase il solo Edoardo Amaldi che, nel dopoguerra, si trovò ad essere, nel Paese e fuori, un fondamentale punto di riferimento per la fisica italiana. Nell’immediato dopoguerra, a fronte di un sostanziale disinteresse del Governo italiano in materia di ricerca, furono le industrie elettriche private a muovere i primi passi verso la ricerca e lo sviluppo della tecnologia nucleare, concedendo il proprio appoggio ad alcuni giovani ricercatori del Politecnico di Milano che diedero vita al CISE (Centro Informazioni Studi Esperienze). Parallelamente, la “comunità dei fisici” iniziava a ritagliarsi un proprio spazio autonomo di manovra. Nel 1951 i gruppi universitari che si occupavano di fisica fondamentale diedero vita all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) mentre l'anno successivo, non senza attriti con il CISE, il Ministero dell'Industria appoggiò la creazione del Comitato Nazionale per le Ricerche Nucleari (CNRN), incaricato di promuovere e occuparsi della fisica nucleare applicata. Alla presidenza fu nominato Francesco Giordani, chimico napoletano legato all'IRI ed agli ambienti del neo meridionalismo. Il Comitato, che solo nel 1960 fu mutato in CNEN (Comitato Nazionale per l'Energia Nucleare) ottenendo la necessaria personalità giuridica, dovette costantemente far fronte alle difficoltà derivanti dalla propria fragilità istituzionale e dalle continue tensioni con l'industria elettrica privata. Ciononostante, sotto la guida del suo Segretario Generale Felice Ippolito, riuscì a dar vita ad importanti realizzazioni (come il Sincrotrone di Frascati o il Centro di ricerche nucleari di Ispra) e diede l'impulso fondamentale che portò alla costruzione, nei primi anni '60, delle prime centrali nucleari in Italia. Questo “periodo aureo” della fisica nucleare applicata iniziò a finire nell’agosto del 1963 quando una dura campagna stampa prese a mettere in discussione le gestione di Ippolito che si ritrovò al centro di un “caso” che da mediatico si fece ben presto giuridico e portò, nel marzo del 1964, all'arresto del Segretario Generale del CNEN per irregolarità amministrative. “Il caso Ippolito”, lungi dall’essere solo un processo per un isolato caso di malversazione, di fatto sancì la fine della ricerca e dello sviluppo del nucleare in Italia, facendo piazza pulita non solo dei progetti di nuove centrali atomiche, ma anche di un certo tipo di gestione degli enti pubblici che aveva fatto dell’elasticità amministrativa il proprio punto di forza, laddove in seguito si impose la burocratizzazione e la lottizzazione politica. Nella tesi in esame ho tentato di individuare, all'interno di un campo di ricerca così vario e così ricco di spunti collocati a cavallo di più discipline storiche (storia e filosofia della scienza, dell'economica e dell'industria, della cultura e della politica, delle relazioni internazionali), alcuni snodi focali ed emblematici che permettessero di sviluppare un percorso di indagine su quello che appariva come un meraviglioso tentativo di far recuperare all'Italia il tempo perduto a causa del regime fascista, in termini di sviluppo tecnologico e scientifico, ma anche culturale e politico. Tale tentativo ottenne risultati di rilievo mondiale nel dopoguerra ma andò incontro ad una nuova sconfitta, nei primi anni '60, quando emerse l'incapacità dello Stato di riformare se stesso per tener dietro ai rapidi mutamenti, non solo tecnici, che la tecnologia d'eccellenza pretende per mantenersi tale. Fin dall'inizio ho individuato in Felice Ippolito il trait d'union tra i fatti caratterizzanti le vicende trattate. Interessato alla ricerca nucleare quale geologo esperto in prospezioni minerarie, in seguito venne nominato Segretario Generale del CNRN e si trovò a rivestire un ruolo chiave, emblematico e rappresentativo, all'interno di un complesso ambiente culturale composto da intellettuali, scienziati ed alti funzionari che parteciparono ad una rete di rapporti all'interno della quale si elaborarono delle organiche strategie di sviluppo per il Paese. Ippolito divenne referente e portavoce di una comunità scientifica che si caratterizzava in quegli anni per il suo rapporto estremamente dialettico e consapevole con tutte le componenti della società, dalla classe politica al mondo dell'industria e dell'economica, dal mondo della cultura alle classi subalterne. Per comprendere l'incontro tra Ippolito e la comunità dei fisici, ho ritenuto di iniziare la tesi con un accenno all'esperienza dei “ragazzi di via Panisperna” e di Enrico Fermi, in particolare. La partenza in treno di Fermi per Stoccolma, il 6 dicembre 1938, dove avrebbe ritirato il premio Nobel prima di espatriare negli Stati Uniti (in fuga dalle leggi razziali ma soprattutto dall'incapacità del regime fascista di comprenderne e sostenerne le iniziative), è stata presentata come evento simbolico e metaforico della perdita di un primo “treno per la modernità” da parte dell'Italia. L'attenzione è stata posta soprattutto su chi rimase sulla banchina di quella stazione, ovvero Edoardo Amaldi, che pur con molti dubbi alla fine scelse di rimanere in Italia diventando il punto di riferimento per eccellenza, in virtù del suo carisma scientifico ed umano, della comunità dei fisici italiani nel dopoguerra. In particolare ho messo in evidenza il rafforzarsi in Amaldi di un punto di vista autonomo su quello che doveva essere il rapporto tra la ricerca scientifica ed il mondo della politica e dell'industria. Mentre oltreoceano Fermi delegava al Governo la valutazione etica e la gestione dei risultati del proprio lavoro scientifico, in Italia il suo allievo Amaldi fin dal dopoguerra iniziò a tessere una rete di rapporti, con l'industria e le aziende controllate dallo Stato, caratterizzati da alcuni principi imprescindibili. Quando gli industriali elettrici privati lo chiamarono al CISE, Amaldi pose perentorie condizioni alla propria partecipazione, come la difesa della sua autonomia scientifica, il rifiuto di ogni principio di segretezza, ed il fatto che la ricerca doveva andare a beneficio dell'intera collettività e non a vantaggio di pochi gruppi privati. Dopo aver delineato alcuni elementi della figura di Amaldi, ho concentrato il mio interesse su Ippolito e sui suoi rapporti con l'ambiente culturale napoletano, liberale e meridionalista, di cui anche Francesco Giordani faceva parte. Attraverso la bibliografia e gli archivi dell'ente, ho esaminato la nascita del CNRN sull'asse Ippolito-Giordani-Pietro Campilli (il Ministro dell'Industria che sostenne il progetto) e di seguito l'insorgere delle tensioni con il CISE e l'industria privata. L'obiettivo è stato di mettere in evidenza l'estrema “coerenza” dell'incontro tra i fisici rappresentati da Amaldi e la politica scientifica portata avanti da Ippolito e Giordani, capaci di soddisfarne sia le ambizioni tecnico scientifiche che etiche e politiche. Con un capitolo intermedio, su tematiche di politica nucleare internazionale, ho introdotto il tema dell'iniziatica Atoms for peace, lanciata dal Presidente americano Eisenhower, che prospettava una politica di disarmo atomico fondata sulla socializzazione della tecnologia nucleare ad uso civile. Rinunciando a proporre un inquadramento storiografico e critico complessivo, ho scelto di render conto della rappresentazione offerta da uno dei protagonisti di quegli anni, ovvero il francese Bertrand Goldschmidt, che influenzò grandemente il punto di vista di Ippolito e degli Amici del Mondo (cui Ippolito si legò) e che oggi testimonia in maniera particolarmente efficace il clima di “euforia atomica” che determinò allora fondamentali scelte di politica energetica europea. L'iniziativa Atoms for Peace diede l'occasione ad Ippolito di avviare un'intesa collaborazione con l'ambiente culturale che ruotava attorno alla rivista «Il Mondo» diretta da Mario Pannunzio e che in quel momento si presentava come la fucina, di stampo liberale radicale, dei progetti politici che portarono in seguito al Centrosinistra. Ripercorrendo le pagine della rivista ho messo in evidenza un percorso di progressiva presa di coscienza sulla questione nucleare. Se fino all'iniziativa Atoms for Peace erano considerate solo le applicazioni militari di tale tecnologia, in seguito e anche grazie all'intervento di Ippolito, il dibattito sul nucleare venne connesso alla questione della produzione energetica vista nella prospettiva della lotta contro i monopoli e per la nazionalizzazione del settore. Su questi temi centrali in quella fase politica (sulla nazionalizzazione del settore elettrico si giocò la battaglia fondamentale per il Centrosinistra), Ippolito in particolare, a metà degli anni '50, iniziò a tessere un discorso unitario tra crescente richiesta energetica, sviluppo della tecnologia nucleare e necessaria nazionalizzazione. Coerenti a questa linea iniziarono ad apparire su «Il Mondo» i “Dialoghi plutonici” di Ernesto Rossi che testimoniavano i rapporti sempre più stretti tra Ippolito e la rivista, nel contesto delle vicissitudini politiche che portarono alla nascita del Partito Radicale ed ai convegni degli Amici del Mondo “La lotta contro i monopoli” e “Atomo ed elettricità”. Usando gli atti dei convegni e analizzando i molti articoli in merito apparsi sulla rivista, ho messo in evidenza il processo che portò, a partire dalle posizioni antistataliste sempre sostenute sulle pagine di «Il Mondo» in particolare da Rossi, al definirsi della presa di posizione nazionalizzatrice espressa durante il convegno “La lotta contro i monopoli”. Del seminario “Atomo ed elettricità” ho ritenuto di particolare interesse l'identificazione operata dai relatori tra esigenze tecnico-scientifiche dell'energia nucleare e opzione nazionalizzatrice che portò ad una lettura prettamente politica delle scelte tecniche da operare in materia di filiere tecnologiche. Lettura che, come evidenzieremo, Ippolito non condividerà a favore di un approccio che preferisce le soluzioni particolari alle analisi universali. Atoms for Peace comporta un rilancio generale della politica nucleare italiana anche in termini di “gara atomica” tra ricerca e sviluppo pubblici e privati. In particolare, ho esaminato il crescente clima di ostilità tra il CNRN e l'industria privata (l'Edison in particolare) e le cause che portarono alle dimissioni di Giordani dalla Presidenza del Comitato. In un capitolo titolato “Come Mattei all'Agip” ho delineato le difficoltà istituzionali che dovette affrontare Ippolito da segretario plenipotenziario del CNRN ed il conseguente sviluppo di un modus operandi problematico che ebbe importanti conseguenze nella creazione del “caso” che sarebbe esploso. Tra le molte vicissitudini del CNRN ho seguito soprattutto il processo che portò alla costruzione delle prime centrali atomiche in Italia con particolar attenzione alla collaborazione tra CNRN e Banca Mondiale che portò alla costruzione della centrale di Garigliano e che sintetizzò istanze meridionaliste e nucleariste. Con il capitolo “Dal CNRN al CNEN” ho esaminato il percorso politico che portò alla nascita del CNEN nel contesto delle trattative per il primo Governo di Centrosinistra e della nazionalizzazione dell'energia elettrica. L'obiettivo è stato in particolare mettere in evidenza le tensioni che andarono delineandosi all'interno del nuovo ente elettrico, l'ENEL, tra le posizioni rappresentate dal Direttore Generale Angelini ed il consigliere Ippolito. Negli ultimi due capitoli ho riassunto in modo antologico l'aspetto più ampiamente trattato dalla storiografia esistente sul tema, ovvero il “caso” mediatico e giuridico che prese il nome del Segretario Generale del CNEN e che portò alla sua incarcerazione. Oltre alla fase processuale, ho ricostruito il quadro politico e gli avvenimenti che portarono alla messa in stato di accusa di Ippolito, nell'estate del 1963, ed alla sua incarcerazione l'anno successivo, che ebbero come diretta conseguenza il drastico ridimensionamento dei programmi nucleari del CNEN. Infine ho proposto un'analisi delle ipotesi interpretative date al “caso Ippolito” evidenziando anche alcuni aspetti che, per varie ragioni, non sono stati ancora indagati. In ultima analisi il presente studio tenta di mettere in luce la complessità della materia trattata che, pur prestandosi per molte ragioni alle semplificazioni complottistiche e dietrologiche di stampo giornalistico, risulta incomprensibile senza una contestualizzazione capace di connettere il percorso della fisica nucleare italiana (che a partire dall'esperienza dei “ragazzi di via Panisperna” tende a pensarsi e muoversi come una “comunità” portatrice di propri interessi e ideali), il dibattito filosofico, culturale e tecnico sulle ragioni e sui mezzi dell'intervento dello Stato nell'economia e sul ruolo di intellettuali e scienziati nella società, ed infine la storia politica italiana, europea ed internazionale che portò alla nascita del Centrosinistra.
XXIV Ciclo
1975

2013/2014
This work discusses how Bottom-quark physics at the Large Hadron Collider (LHC) can be used as a probe to hint to Beyond the Standard Model Physics from a phenomenological point of view. In this contest, the calculation of three observables is presented, all related to the production of one boson (Z, or a Higgs particle of Beyond the Standard Model nature) in association with a bottom-quark. The Polarization Asymmetry of the Z-boson produced in association with a b-quark is computed at Leading Order, using the 5-flavours number scheme, assuming it is measured at the LHC with a center of mass energy of 14 TeV. It is shown how this observable can be used for an accurate determination of the A_b parameter, measured at the Stanford Linear Collider (and, indirectly, at the Large Electron Positron), and known to be in tension with its Standard Model prediction: this strongly motivates its new, independent, determination at the LHC. As an estimate of the theoretical uncertainties affecting the prediction of the Polarization Asymmetry, this is re-computed varying both the renormalization/factorization scale and the Parton Density Function set, showing its strong stability against such effects. The Forward-Backward asymmetry of the b-quark produced in association with a leptonically decaying Z-boson, firstly defined by the candidate, is computed at LO in the 5-flavours number scheme. It is here shown that this observable inherits, from the Polarization Asymmetry of the Z-boson in the same process, stability under factorization/renormalization scale variations and PDF-set choice. For this observable, directly accessible by the LHC experimental collaborations, a complete feasibility study is presented in this work, simulating, with modern tools (MadGraph, PYTHIA, Delphes), both the showering/hadronization processes and the detector response, assuming a final integrated luminosity of 400 fb^-1 with 14 TeV in the center of mass of the colliding proton beams. This allows to determine, for the Forward-Backward asymmetry, an upper bound on the leading experimental systematic and statistical uncertainties at the next LHC run. Finally, the production cross section of a light Higgs boson in association with one b-quark is computed at Next-to-Leading Order in alpha_em in the framework of the Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model. The calculation has been done in the 5FNS, using, respectively, the DRBAR renormalisation scheme to manage Ultraviolet divergencies, and the soft-photon approximation to treat consistently Infrared divergencies. This is the first calculation of the Electromagnetic NLO effect in the NMSSM, which shows a relevant relative magnitude respect to the LO determination of genuinely NMSSM nature.
XXVII Ciclo
1985

2013/2014
Il Modello Standard fornisce una delle piu’ soddisfacenti descrizioni delle proprieta’ delle particelle elementari e delle loro interazioni dato il notevole accordo esistente tra le sue predizioni ed i risultati sperimentali conseguiti negli ultimi decenni. Le predizioni teoriche di questo modello sono state verificate in maniera sempre piu’ accurata da numerosi esperimenti ma ci sono ancora alcuni aspetti che non trovano un’ adeguata spiegazione all’interno di questa teoria. Gli esperimenti a LHC si propongono, quindi, di fornire una risposta alle domande rimaste ancora aperte e ai numerosi problemi teorici irrisolti che possono rappresentare un’ indicazione per la presenza di nuova fisica. L’esplorazione di scenari di nuova fisica non puo’, comunque, prescindere da una solida conoscenza dei processi di Modello Standard che possono rappresentare un fondo importante. Per questo motivo i vasti programmi di fisica degli esperimenti di LHC includono anche misure di processi di Modello Standard. Inoltre, lo studio di questi processi e’ importante in quanto rappresentano test fondamentali per le predizioni teoriche di Cronodinamica Quantistica perturbativa. La produzione associata di bosoni Z in associazione con uno o piu’ getti provenienti dall’adronizzazione di quark pesanti fornisce un test unico per alcune predizioni teoriche. Questo lavoro di tesi verte sullo studio della produzione associata di un bosone Z con esattamente un getto di tipo b o almeno due getti di tipo b. Per eseguire questa misura sono stati usati i dati forniti nel 2012 da LHC ad una energia del centro di massa di 8 TeV e raccolti dall’esperimento CMS (corrispondente ad una luminosita’ integrata di 19.8 fb−1). La prima parte dell’analisi e’ incentrata sulla selezione degli eventi: specifiche richieste su alcune variabili vengono applicate per discriminare la segnatura Z+b. I diversi contributi dei fondi sono estratti da simulazioni Monte Carlo fatta eccezione per il fondo da quark top che e’ stato valutato dai dati. Particolare attenzione e’ stata posta per estrarre la purezza dell’evento, ovvero stimare il vero numero di getti di tipo b. Questo e’ stato fatto simultaneamente nei campioni selezionati Z + 1b e Z + 2b per poter tenere conto di possibili migrazioni di eventi da un campione all’altro a causa di inefficenze dell’algoritmo usato per l’identificazione del tipo di getto. Per poter confrontare i risultati sperimentali ottenuti con i calcoli teorici e’ necessario correggere le quantita’ misurate dagli effetti del rivelatore. Diverse sorgenti di incertezze sistematiche sulla misura sono state, infine, studiate. Le sezioni d’urto differenziali misurate in funzione di diverse osservabili sono state quindi confrontate con diverse predizioni teoriche che implementano diverse approcci nel calcolo (schema 4-flavor, schema 5-flavor).
XXVII Ciclo
1984

2008/2009
The intense and unpredictable flashes of gamma rays in the energy band (10 keV – 1 MeV), called Gamma-Ray Bursts (GRB), were discovered in the late 60's. Since then several experiments were dedicated to detect and understand these phenomena. Up to now, we do not have yet a complete explanation for the GRB progenitors and their emission mechanism. In the first phase, the so-called prompt phase, lasting from few ms to tens of seconds, these bursts emit mainly in the band from hard-X to soft gamma. In a longer second phase, called afterglow, the GRB emission ranges from the radio frequencies to the X-ray band. The hard gamma band (>50 MeV), both in the prompt and in the afterglow phase, was poorly explored until the gamma-ray experiment EGRET flown on the Compton Gamma-ray Observatory (CGRO). Nevertheless EGRET detected only 5 GRBs in the band >200 MeV in 7 years of operation. Nowadays 2 gamma-ray experiments AGILE and Fermi/LAT are currently in operation. The number of detected burst with emitted energy >50 MeV is already more than duplicated by these two missions. The two experiments are based on the same high energy gamma-ray detection technique so these two experiments are similar: their core is made of a silicon tracker with tungsten conversion layers, surrounded by a plastic scintillator to veto cosmic-ray particles events. Below the tracker, a calorimeter provides the measure of the energy of the produced pairs. The main differences between the experiments are the larger effective area of the Fermi/LAT (~10 times larger) and its deeper calorimeter. On board of the satellites that host LAT and AGILE there are other 2 experiments respectively: the Fermi/GBM dedicated to the GRB science in the 8 keV-40 MeV band and the SuperAGILE that is a X-ray detector operational in the 18-60 keV band. Fermi/GBM, SuperAGILE and the Mini Calorimeter in the AGILE mission can independently trigger on a burst event respectively in the energy band (8 keV – 40 MeV), (18-60 keV) and (0.3-100 MeV). Their FoV is quite different however, ranging from 2 sr for SuperAGILE to almost 4 sr for MiniCalorimeter and 6 sr for FermiGBM. If the burst, triggered by these instruments or by other missions, is in the field of view of one of the two gamma-ray detectors a high energy signal is searched. In the AGILE pipeline the GRB signal is searched in the burst prompt time interval. During this time interval both background and signal are supposed to follow a Poisson distribution and the signal to be non-negative. The background average rate is computed before the burst trigger, in the same signal extraction region (15deg from the GRB position), with the same analysis cuts and in a time interval at least 10 times longer than the signal duration. Instead in the Fermi/LAT pipeline a map of the test statistic variable is computed. The test statistic distribution indicates how much the data differ from the background model used. In this thesis the non-detection cases are considered: a methodology for the computation of the upper limit on the signal is proposed. This method is based on the Bayesian statistics and was elaborated from Helene in 1984 (Helene, O. 1984, Nuclear Instruments and Methods 228, 120), it considers a Poisson fluctuation of the known background mean and of the estimated signal in the region of interest. The applications of this upper limit computing method to the AGILE and the Fermi/LAT data are also showed deriving upper limit on GRB flux. The AGILE energy coverage is smaller but starts from lower energy with respect the actual Fermi/LAT energy band. In the AGILE energy range above 30 MeV and till 2 GeV, the estimated GRB flux upper limits range between 1x10-3 and 1x10-2 ph s-1cm-2. Instead the Fermi/LAT flux upper limit is roughly 5x10-5 ph s-1cm-2 in the energy range from 100 MeV to 100 GeV. The studies of the upper limits help to understand the GRB emission mechanisms: most of these bursts are not detected in the highest energy band even if the extrapolation of their spectra from the low energy band predicts a detectable flux from those two instruments. On the other case there are some GRBs with low energy spectra predicting a non detectable H.E. flux but with high energy photons clearly detected. These photons indicate the existence of a new component above 100 MeV in the GRB photon spectrum extending up to the GeV region. This thesis gives a new contribution on the computation of the upper limits on the GRB flux in both the gamma-ray experiments operating nowadays. The thesis will concentrate in particular on the study of the upper limits in the interesting cases, when a high energy signal is predicted but not detected, giving some interesting hints on the GRB source physics.
1982

2010/2011
In quark top, scoperto al collisionatore ppbar Teavtron nel 1995, è stato osservato in collisioni pp a LHC dagli esperimenti ATLAS e CMS nel 2010. L'analisi sviluppata dal candidato e presentata in questa tesi è stata oggetto della prima pubblicazione sulla fisica del quark top da parte della collaborazione ATLAS: la misura di sezione d'urto di produzione di coppie top-antitop (ttbar). L'analisi è stata aggiornata utilizzando la totalità dei dati di collisioni pp a 7 TeV raccolti tra agosto 2010 e agosto 2011. Nell'analisi vengono selezionati stati finali contenenti un elettrone o un muone, getti adronici ed energia mancante, richiedendo inoltre la presenza di almeno un getto identificato come originato da un quark b. La sezione d'urto è ottenuta utilizzando un metodo di conteggio, per il quale è necessaria una stima precisa dei processi di fondo. Per questa ragione vengono descritti in dettaglio e discussi i metodi di stima dei fondi principali: QCD e W+getti. Il risultato ottenuto utilizzando i dai raccolti nel 2011 è inoltre utilizzato per estrarre una misura indiretta di massa del quark top. Analizzando i dati raccolti nel 2010, che corrispondono a una luminosità intergata di 35 pb^(-1), viene misurata una sezione d'urto di: sigma(ttbar) = 156 +36 -30 pb mentre il valore ottenuto con i 2.05 fb^(-1) di dati analizzati nel 2011 risulta: sigma(ttbar) = 164 +20 -17 pb La stima indiretta della massa del quark top, estratta da quest'ultimo valore misurato di sezione d'urto, risulta: m(top,pole) = 173.3 +6.3 -6.0 GeV/c^2. Le sezioni d'urto misurate sono in buon accordo con le predizioni teoriche e con le altre misure pubblicate da ATLAS e CMS. Il valore di massa indirettamente ottenuto è in accordo con le più precise misure dirette.
--------------------------------------------- The top quark, discovered at the Tevatron ppbar collider in 1995, has been observed in pp collisions at the LHC by both the ATLAS and CMS experiments in 2010. The analysis developed by the candidate and presented in this thesis has been subject of the first publication of the ATLAS experiment on top quark physics: the measurement of the top-antitop (ttbar) total production cross-section. The analysis is here updated with the full 7 TeV pp collision data collected between August 2010 and August 2011. Final states containing one electron or muon, jets and missing energy are selected, requiring at least one of the jets to be tagged as coming from the hadronization of a b-quark. The cross-section is extracted using a counting method, for which an accurate background estimation is crucial. For this reason, the data-driven methods used to extract the main QCD and W+jets backgrounds are described and discussed. The results of the cross-section measurement using 2011 data are also used to derive an indirect measurement of the top quark mass. Analysing the data collected in 2010, corresponding to an integrated luminosity of 35 pb^(-1), a cross-section of: sigma(ttbar) = 156 +36 -30 pb is extracted, while with the 2.05 fb^(-1) of data analysed in 2011 a cross-section of: sigma(ttbar) = 164 +20 -17 pb is obtained. The latter result is used to extract the following top mass value: m(top,pole) = 173.3 +6.3 -6.0 GeV/c^2. The cross-section results are in good agreement with the theoretical predictions and with the other measurements done in ATLAS and CMS. The top mass obtained from this cross-section measurement agrees with the world average value.
XXIV Ciclo
1983

2011/2012
The subject of the present PhD thesis is the study of the production of light hypernuclei in ultra-relativistic Pb-Pb collisions with ALICE (A Large Ion Collider Experiment), one of the four major experiments at the LHC (Large Hadron Collider). The main physics goal of the ALICE experiment is the investigation of the properties of the strongly interacting matter at high energy density ($>$ 10 GeV/fm$^3$) and high temperature ($\approx$ 0.2 GeV) conditions. According to the lattice Quantum Chromo Dynamics (QCD) calculations, under these conditions (i.e. high temperature and large energy density) hadronic matter undergoes a phase transition to a ``plasma'' of deconfined quarks and gluons (Quark Gluon Plasma, QGP). In the first chapter of the thesis a general introduction to the heavy-ion physics will be given. Then the main quantities related to QGP formation (i.e. \textit{probes}) will be described. Finally the most important results obtained at SPS, RHIC and LHC experiments will be shown and discussed. In the second chapter a short description of the LHC and its experimental conditions will be reported and an overview of the ALICE experiment will be given. A description of the different detectors and their performances during data taking will be described; in addition a description of the computing framework will be given. The third chapter will be devoted to an introduction of the (anti)(hyper)nuclei production in heavy-ion collisions. The two main approaches which are believed to govern nuclei production (i.e. coalescence and thermal models) will be described, and an overview on the results at different energies will be shown. A comparison of the theoretical results will be also shown, with particular regards to the energies at the LHC. The fourth chapter is devoted to the description of the analysis method used to get (anti)hypertriton production yield in \PbPb~collisions at $\sqrt{s_{\rm{NN}}}$ = 2.76~TeV with the ALICE experiment via its mesonic decay \hyp~$\rightarrow$ \he + \pim (\antihyp $\rightarrow$ \antihe + \pip). In the beginning of the chapter the analysis technique used for particle identification and for the determination of secondary vertices will be described. The analysis will be divided into two distinct parts: the first one based on the data sample collected by the ALICE experiment during the first LHC heavy-ion run held at the end of 2010, while the second one based on data collected at the end of 2011. A detailed description of the study on efficiency evaluation and signal extraction will be shown for both analysis, together with a study of the systematic uncertainties. The results on the production yield of (anti)hypertriton will also be shown. The estimation of the hypertriton lifetime will be provided in the final section of the chapter.\\ In the fifth chapter the method used to obtain the \pt~spectrum of \he~will be presented. The raw spectra, the efficiency evaluation, systematic errors and feed-down from \hyp~will be presented. The final spectrum will be used to evaluate the production yield of \he(\antihe) in the whole \pt~region, from 0 to $\infty$. \\ Finally, in the last chapter, the present experimental results will be compared with published relevant results and with the most recent theoretical findings. Moreover, the measurement of the ``Strangeness Population Factor'' [S$_{3}$= \hyp/\he/($\Lambda$/p)] at the LHC energies will be provided. This quantity is a valuable tool to probe the nature of dense matter created in high-energy heavy-ion collisions and to validate theoretical models.
-------------------------------------------------------------------------------------------------- Questa tesi è dedicata allo studio della produzione di ipernuclei leggeri in collisioni ultra-relativistiche di ioni piombo (Pb) con l'esperimento ALICE (A Large Ion Collider Experiment), uno dei quattro grandi esperimenti del Large Hadron Collider (LHC) del CERN. Il principale obiettivo scientifico dell'esperimenento ALICE è lo studio delle proprietà della materia in condizioni estreme di energia (> 10 GeV/fm^3) e di temperatura (~ 0.2 GeV) mediante lo studio di collisioni di ioni piombo. Calcoli di Cromo Dinamica Quantistica (QCD) su reticolo prevedono, infatti, che in condizioni di alta temparatura e grande energia la materia adronica subisca un transizione di fase verso un ``plasma'' di quark e gluoni deconfinati (Quark Gluon Plasma, QGP). Nel primo capitolo della tesi verranno descritte in maniera generale la fisica degli ioni pesanti e le grandezze caratterische usate per provare la formazione del QGP (probes). Verranno quindi mostrati e discussi i risultati sperimentali che possono provare l'esistenza di uno stato deconfinato della materia nucleare ottenuti agli esperimenti a SPS, RHIC e LHC. Nel secondo capitolo saranno brevemente presentati il Large Hadron Collider (LHC) e le condizioni sperimentali di lavoro durante i primi tre anni di presa dati; in seguito verrà data un'ampia panoramica dell'esperimento ALICE. Saranno descritti i differenti sotto-rivelatori che formano l'esperimento e verranno inoltre mostrate le loro performance durante l'acquisione dati; inoltre verrà fornita una descrizione del framework di calcolo utilizzato nell'analisi dei dati. Il terzo capitolo sarà dedicato alla descrizione dei maccanismi di produzione di (anti)(iper)nuclei in collisioni di ioni pesanti: verranno descritti i due meccanismi di produzione che si ritiene governino la loro produzione (coalescenza e modello termico) e verrà mostrata una panoramica sui risultati ottenuti a diverse energie. Inotre saranno presentati diversi calcoli teorici, ponendo particolare attenzione ai risultati aspettati all'energia di LHC. Il quarto capitolo contiene la descrizione del metodo di analisi utilizzato per valutare lo yield di pruduzione dell'(anti)ipertritone attraverso il suo canale di decadimento mesonico \hyp~$\rightarrow$ \he + \pim (\antihyp $\rightarrow$ \antihe + \pip) in collisioni \PbPb~con energia nel centro di massa $\sqrt{s_{\rm{NN}}}$ = 2.76~TeV. Inizialmente verrà descritta la tecnica di analisi utilizzata per l'identificazione di particelle e dei vertici secondari, quindi sarà fornita la descrizione dettagliata della tecnica di analisi. L'analisi dei dati è stata siddivisa in due distinte parti: la prima è dedicata alla descrizione della procedura utilizzata per l'analisi dei dati raccolti da ALICE durante la prima acquisizione di collisioni Pb--Pb alla fine del 2010; nella seconda parte, invece, verrà descritta la procedura di analisi dei dati raccolti durante la seconda presa dati nel Dicembre 2011. Verranno quindi descritte in modo dettagliato l'estrazione del segnale, lo studio del fondo combinatoriale e gli errori sistematici. Infine, nella parte finale del capitolo, varrà fornita una stima della vita media dell'ipertritone.\\ Nel quinto capitolo sarà presentato il metodo usato per ottenere lo spettro in pT di (anti-3He)3He. Verranno descritti: la procedura di estrazione del segnale, la stima dell'efficienza in funzione del momento trasverso, la valutazione degli errori sistematici e la procedure usata per sottrarre il feed-down dovuto al decadimento dell'ipertitone. Lo spettro verrà quindi utilizzato per valutare lo yield di produzione di (anti-3He) 3He. Infine, nel sesto e ultimo capitolo, i risultati sperimentali ottenuti verranno confrontati con i risultati teorici discussi nel Capitolo 3.
XXV Ciclo
1985

2013/2014
Il Modello Standard delle particelle elementari è senza dubbio una delle teorie che hanno riscosso il maggior quantitativo di successo nella storia della fisica. La recente scoperta del bosone di Higgs, ad opera degli esperimenti ATLAS e CMS operanti presso il Large Hadron Collider (LHC) di Ginevra, è solamente l’ultima di una lunga serie di predizioni teoriche confermate dall’esperimento. Il meccanismo di produzione di quark b in associazione a bosoni vettori W e Z si inquadra all’interno della fenomenologia del Modello Standard, ma la sua predizione teorica presenta alcune interessanti sfide collegate alla complessità dei calcoli perturbativi nel campo della Cromodinamica Quantistica e alla descrizione del quark b all’interno del protone. Molti sviluppi sono stati fatti di recente in questo contesto tramite lo sviluppo di diversi modelli per la produzione del quark b. Questi risultati presuppongono diverse approssimazioni allo scopo di rendere il calcolo fattibile. La misura della sezione d’urto di produzione per questi processi costituisce quindi un ingrediente importante alla comprensioni di simili processi. Nel presente lavoro, la sezione d’urto per la produzione inclusiva di un bosone vettore W in associazione con una coppia di quark b è stata misurata sfruttando l’insieme di collisioni protone-protone prodotte da LHC ad un energia nel centro di massa pari a 8 TeV. Si è osservato il bosone vettore W tramite il suo decadimento in un elettrone o in un muone ed in un neutrino, mentre ciascun getto adronico originato da un b quark è stati identificato tramite la presenza di un adrone B associato ad un vertice di decadimento secondario. L’analisi è stata effettuata su un campione di collisioni consistente di una luminosità pari a 19.6/fb. La misura della produzione di eventi W+bb è inoltre importante in quanto essa costituisce un fondo irriducibile ad altri processi fisici di grande interesse quali la produzione di W in associazione al bosone di Higgs nel suo canale di decadimento in coppie di quark b. Altri processi del Modello Standard che producono uno stato finale simile al processo studiato nella presente tesi sono costituiti dalla produzione di coppie di quark top , quark top singoli o dalla produzione di coppie di bosoni vettori. Infine, lo stato finale del processo W+bb può costituire un fondo irriducibile per processi di nuova fisica oltre il Modello Standard, quali ad esempio la produzione di particelle supersimmetriche.
The Standard Model of elementary particles is without any doubt one of the most successful theories in the history of physics. The recent discovery of the Higgs boson, thanks to the analysis of the Large Hadron Collider data performed by the ATLAS and CMS experiments, is the last and most striking of a long series of predictions of this theory confirmed by experimental evidence. The production mechanism of bottom quark pairs in association with W or Z vector bosons in proton-proton collisions is comprised within the phenomenology of the Standard Model, but nevertheless its theoretical prediction presents some interesting challenges which are connected with the complexity of perturbative calculations in the context of QCD interactions and with the description of the b quark content of the proton. Many developments have been recently made in this regard with the implementation of several models for the production of b quarks. These results are based on different approximations in order to overcome the difficulties of this calculation. A precise experimental measurement of the production cross section for these processes therefore provides an important input to the refinement of perturbative QCD calculations. In this work, the inclusive production cross section for a W boson and a pair of jets from b quarks is measured using the sample of proton-proton collisions at a center of mass energy of 8 TeV collected by the CMS experiment at the LHC. The W boson is observed via its decay to a muon or electron and a neutrino, while each b-jet is identified by the presence of a B hadron with a displaced secondary vertex. The analysis is performed on a sample of proton-proton collisions corresponding to an integrated luminosity of 19.6/fb. The measurement of the production of W+bb events is also important because this process is an irreducible background to other interesting physics processes involving the production of a Standard Model Higgs boson decaying to a b-jet pair in association with a W. Other Standard Model processes produce final states with a similar experimental signature to the one studied in this thesis, such as the production of top quark pairs, single top quarks or dibosons. Eventually, the final state of W+bb events may mimic the decay of particles predicted by new physics theories beyond the Standard Model, most notably the decay of particles predicted by Supersymmetry.
XXVII Ciclo
1986

2008/2009
Neutron induced fission cross sections of 233U, 238U, 241Am, 243Am and 245Cm in the energy range between 500 keV and 20 MeV obtained at the n_TOF Neutron Time of Flight facility at CERN (Geneve) are presented. Fission fragments had been detected by a gas counter with good discrimination between nuclear fission products and background events. A comparison between the extracted cross sections, previous experimental results and evaluated libraries is reported.
In questa tesi sono presentate le sezoni d'urto indotte da neutroni di energia compresa tra 500 KeV e 20 MeV su 233U, 238U, 241Am, 243Am e 245Cm ottenute alla facility di tempo di volo n_TOF al CERN (Geneve). I frammenti di fissione sono stati rivelati da un contatore a gas con una buona capacit\`a di discriminare i prodotti di fissione dagli eventi di background. La tesi riporta un paragone tra le sezioni estratte, i dati sperimentali ottenuti in passato da altri gruppi e le principali librerie valutative.
1980

2009/2010
La presente tesi si basa sul lavoro da me e ettuato nell'ambito della collaborazione ALICE. L'obiettivo scientifi co principale dell'esperimento é quello di investigare le proprietà della materia fortemente interagente fino alle elevatissime densità di energia (> 10 GeV/fm^3) e temperatura (~ 0.2 GeV) che verranno fornite da LHC e che ci si aspetta caratterizzino il mezzo formato nelle collisioni tra ioni pesanti a questi regimi. Calcoli di Cromo Dinamica Quantistica (QCD) su reticolo prevedono che in tali condizioni, il confi namento dei quark in adroni privi di carica di colore scompaia e si formi un plasma di quark e gluoni, denominato Quark-Gluon Plasma (QGP). Nelle ultime due decadi, numerose indicazioni della formazione di questo stato della materia sono state osservate negli esperimenti al CERN-SPS ( sqrt{s_{NN}} = 17.3 GeV) e al BNL-RHIC ( sqrt{s_{NN}} = 200 GeV). ALICE, quindi, grazie alle energie con cui opera e potrà operare in futuro, aprirà una porta in un regime totalmente nuovo e sinora inesplorato nel campo della sica delle interazioni forti. Il primo capitolo della tesi descrive per linee generali i fondamenti della QCD descrivendo le basi della sica del Plasma di Quark e Gluoni. Si so erma quindi nella descrizione di grandezze caratteristiche del tipo di fisica sotto esame e delle osservabili (probes) che possono testimonare la comparsa del QGP nelle collisioni fra ioni pesanti, con attenzione particolare riguardo a quelle legate alla produzione di stranezza. Vengono inoltre illustrati alcuni dei risultati principali ottenuti dagli esperimenti all'SPS e a RHIC nonché alcune delle primissime misure e ffettuate da ALICE. Nel secondo capitolo é presentata una breve descrizione della macchina LHC seguita da un'ampia panoramica delle varie componenti del rivelatore ALICE, delle rispettive prestazioni, nonché del framework di calcolo messo a punto per la gestione e l'analisi dell'enorme mole di dati prodotti dall'esperimento. Il terzo capitolo approfondisce in maniera piú specifi ca uno degli aspetti piú rilevanti della fi sica studiata da ALICE, ovvero la fi sica delle risonanze strane quale strumento per lo studio della evoluzione dinamica del QGP, in particolare durante la fase di ra reddamento. Tra le numerose risonanze strane oggetto di possibile indagine, alcuni modelli teorici conferiscono particolare rilevanza alla risonanza Sigma(1385) della quale verrano discusse le caratteristiche e gli studi che la concernono eff ettuati dall'esperimento STAR a RHIC. Il quarto capitolo entra quindi nell'ambito speci fico del lavoro svolto per questa tesi, ovvero lo studio della Sigma(1385) in ALICE, in collisioni protone-protone, nel canale di decadimento forte Lambda-pi. Verranno dapprima illustrati gli studi eff ettuati su simulazioni protone-protone all'energia di 10 TeV nel centro di massa, realizzati al ne di mettere a punto la procedura di analisi. Saranno descritte la procedura implementata per l'estrazione del segnale, la valutazione del fondo ed il fi t ai dati, nonché lo studio portato avanti per l'ottimizzazione dei tagli implementati al fine di massimizzare il rapporto segnale su rumore e la valutazione delle incertezze sistematiche. Il quinto ed ultimo capitolo illustrerà l'applicazione delle procedure descritte ai dati raccolti in collisioni protone-protone alle energie di 900 GeV e 7 TeV nel centro di massa, analisi fondamentale per il tuning dei modelli esistenti nonché come riferimento per le analisi in collisioni piombo-piombo che non rientrano nell'ambito di questa tesi. I tagli applicati sono stati quindi nuovamente ottimizzati in modo da verificare la bontà del metodo messo a punto su dati simulati e sono state valutate le incertezze sistematiche. Il capitolo termina con l'illustrazione dei risultati ottenuti. Dapprima i valori di massa e larghezza estratti dalle distribuzioni integrali in massa invariante, riscontrati in accordo con i valori riportati nel Particle Data Book; poi gli spettri di fferenziali in funzione del momento e della massa trasversi opportunamente ttati. I risultati vengono infine confrontati sia con le simulazioni prodotte alla medesima energia realizzate sulla base di diversi modelli teorici sia, in via del tutto preliminare, con i risultati ottenuti da STAR a sqrt{s} = 200 GeV.
This thesis work was carried out in the context of the ALICE collaboration. The ALICE (A Large Ion Collider Experiment) experiment will study Pb-Pb collisions at the Large Hadron Collider (LHC) until the center of mass energy per nucleon pair sqrt{s_{NN}} = 5.5 TeV, the highest ever reached. The main physics goal of the experiment is the creation and the investigation of the properties of the strongly-interacting matter in the conditions of high energy density (> 10 GeV/fm^3) and high temperatures (~ 0.2 GeV), expected to characterize the medium formed in central heavy-ion collisions at these energies. Under these conditions, according to lattice Quantum Chromo Dynamics (QCD) calculations, quark confinement into colorless hadrons should fade and a deconfined Quark-Gluon Plasma (QGP) should be formed. In the past two decades, experiments at CERN-SPS ( sqrt{s_{NN} = 17.3 GeV) and BNL-RHIC ( sqrt{s_{NN} = 200 GeV) have gathered ample evidences for the formation of this state of matter. ALICE, therefore, thanks to the energies available now and in the next future, will open a door in a whole and completely unexplored new regime for the physics of the strong interactions. The first chapter of this thesis describes at a general level the cornerstones of the QCD and of the Quark-Gluon Plasma physics. Then it concentrates on the description of the main quantities related to the topics under analysis and on the so-called probes of the creation of the QGP in heavy-ion collisions. Particular attention will be put on the strangeness production related probes. Moreover some of the most important results obtained by the experiments at SPS and RHIC will be presented together with the very first measurements performed by ALICE. A very short description of the LHC machine and its features opens the second chapter followed by a wide overview of the ALICE detector and of its performances, in addiction with a description of the computing framework built for the collection and the analysis of the huge amount of data provided by the experiment. The third chapter will describe in more details one of the most relevant aspects of the physics studied by ALICE, i.e. the physics of the strange resonances as fundamental tool for the QGP dynamic evolution analysis, in particular during the freeze-out phase. Among them, some theoretical models consider much relevant the Sigma(1385). It will be described in detail, with particular attention to the studies performed on it by the STAR experiment at RHIC. The forth chapter is dedicated to this specific topic, i.e. the Sigma(1385) study at ALICE in proton-proton collisions, in the strong decay channel Lambda-pi. First of all the studies performed on simulated data at sqrt{s} = 10 TeV will be described. They were realized in order to built a dedicated analysis procedure. The implemented method for the signal extraction, background evaluation and the data fit will be described together with the optimized cuts introduced in order to find an optimal set able to maximize the signal over background ratio. Then the systematic uncertainties evaluation is presented. The application of the described procedure to the data collected in proton-proton collisions at sqrt{s} = 900 GeV and 7 TeV, is then presented in the fifth and last chapter. This analysis is crucial for the tuning of the existing models and is an important benchmark for the next lead-lead collisions analysis. A new cut optimization will be performed in order to check the consistence of the procedure built using the simulated data. The systematic uncertainties will be evaluated at both energies. The results obtained (both integral and di erential in the transverse momentum) will be shown and discussed together with a comparison with some dedicated simulations provided at the same energy with different models and with a very preliminary comparison with the STAR results at sqrt{s} = 200 GeV.
XXIII Ciclo
1982

Considering a reasonable range of core meltdown accidents that can be postulated for GenIV sodium fast reactors, good safety margins exist for corium confinement and cooling inside the reactor vessel. Coolable conditions can be reached with the adoption of an ad-hoc device in the lower plenum, i.e. core catcher, capable to intercept the downward motion of the molten material and assure its cooling. Such device has to be designed to withstand to extreme thermal-mechanical conditions that rise as consequence of the large mechanical energy release and high temperature of molten corium. As this study has been carried out in the frame of the Collaborative Project on European Sodium Fast Reactor (CP ESFR) of the 7th Framework Programme Euratom, on the basis of the postulated accident conditions assumed for a reference 1500 MWe pool-type sodium fast reactor, the present work provides a preliminary analysis of the thermal response of a possible core catcher placed within the vessel. The dynamic thermal behaviour of the corium-structure-coolant system is analyzed with the computer code CORIUM-2D, an original simulation tool developed by RSE - Ricerca Sul Sistema Energetico, with the aim to assess the thermal interaction among corium, structures and coolant under severe accident conditions in both Light Water Reactors (LWRs) and Liquid Metal Fast Breeder Reactors (LMFBRs). The results of the numerical simulations show that the steady-state coolable configuration of core debris and the structural integrity of main containment structures can be reached in a number of partial core meltdown situations.

The Integrated Project EUROTRANS, funded by the European Commission in the VI European framework program, was aimed at providing the advanced design of a multi purpose research oriented Accelerator Driven System (ADS), called eXperimenTal-ADS (XT-ADS), and the preliminary design of an industrial scale ADS, called European Facility for Industrial Transmutation (EFIT). One contribution of CRS4 (Centro di Ricerca, Sviluppo e Studi Superiori in Sardegna) has been to provide support to the overall plant design by means of Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations. The simulations were required by the designer either for basic checking or in case of doubts on the validity of some technical options. We present four series of simulations which lead to the detection of unsatisfactory plant behaviour, related design modification and eventually control of the variant behaviour correctness. The first three simulation series deal with the EFIT design while the forth one deals with the XT-ADS design. In the first case, the simulation put in evidence a large recirculation zone under the reactive core that had to be removed for oxygen control concern. The recirculation zone is suppressed by modifying the shape of the core support grid. In the second case, we put in evidence a recirculation zone at the entrance of the pumping system above the core. This recirculation zone can lower the pump efficiency. The entrance shape was modified to eliminate the recirculation zone. In the third case, we check the behaviour of the passive Decay Heat Removal (DHR) heat exchanger. We show that while the primary coolant flow is globally organized as expected, some flow mixing limits the efficiency of the system. The system efficiency is restored by increasing its passive pumping strength. This is performed simply extending the Heat Exchanger shroud a half-meter in the bottom direction. In the last case, we investigate the capability of an external DHR system to withstand a long complete plant shutdown. The simulation encompasses about 6 hours of physical time, enough to understand the critical trends and infers that the DHR system may be not sufficient for its purpose. This result has suggested some modification to the design (i.e. surface treatment to improve metal wall emissivity) as well as to the accident management (i.e. restart primary pumps to eliminate fluid stratification). All these design improvements have been obtained in a reasonable amount of time thanks to the continuous collaboration and exchange of information between the CFD engineer and the designer.