ChETEC-INFRA: infrastrutture di ricerca per l’Astrofisica Nucleare

Un nuovo progetto Europeo H2020 dove l’INFN assume un ruolo centrale

ChETEC-INFRA (Chemical Elements as Tracers of the Evolution of the Cosmos - Infrastructure) è un progetto recentemente finanziato dalla EU con un budget quadriennale di 5 milioni di euro, all'interno di Horizon 2020. L’INFN e altre università italiane ricoprono un ruolo centrale nell’iniziativa che si colloca alla frontiera dell’astrofisica nucleare che studia l'origine degli elementi chimici: dal Big Bang, alla combustione stellare fino ai processi di cattura neutronica e protonica per la formazione degli elementi più pesanti.

 ChETEC-INFRA costituisce un network tra tre tipi di infrastrutture che, insieme, forniranno gli strumenti necessari per questa ricerca: i laboratori astro-nucleari che forniscono dati di sezioni d’urto di reazioni nucleari, i supercomputer che eseguono calcoli di struttura stellare e nucleosintesi, e i telescopi e spettrometri di massa che raccolgono dati sull'abbondanza di elementi ed isotopi.

ChETEC-INFRA supererà le barriere esistenti all’avanzamento di questi studi: in particolare, verrà unificato l'accesso alle infrastrutture di ricerca di astrofisica nucleare utilizzando un nuovo portale web integrato; verranno sviluppati bersagli e rivelatori per reazioni nucleari, strumenti software per la nucleosintesi open-source e nuovi modelli tridimensionali per le analisi di spettri stellari.

ChETEC-INFRA fornirà alla comunità gli strumenti necessari per affrontare le questioni chiave sulla fusione solare, la nucleosintesi per cattura neutronica e i processi stellari esplosivi. In un approccio combinato progettato per facilitare e aumentare l'accessibilità, le sinergie e la formazione, la grande quantità di accesso transnazionale fornito consentirà progetti che sfruttano almeno due diversi tipi di infrastrutture.

All'interno di ChETEC-INFRA, i dati verranno archiviati e catalogati per la sostenibilità a lungo termine oltre la fine del progetto e per le loro fruibilità in open access.

ChETEC-INFRA coinvolge 32 istituzioni da 18 nazioni europee ed è in rete con le comunità di astrofisica nucleare negli Stati Uniti, in Cina e in Giappone.

Il contributo dell’INFN al progetto, tramite proprie strutture e dipendenti e associati, è ampio e capillare.

In particolare, l’INFN avrà la responsabilità dello sviluppo, realizzazione e test di bersagli innovativi sia solidi sia gassosi, che consentiranno di studiare le reazioni nucleari di interesse astrofisico a bassissima energia. Inoltre, si occuperà dello sviluppo di rivelatori di neutroni innovativi, come scintillatori compositi e nuovi materiali plastici, per la discriminazione gamma/neutroni, tenendo i contatti con i partner industriali.

L’INFN coordinerà le attività di validazione delle sezioni d’urto delle reazioni più importanti per l’astrofisica nucleare come quelle che coinvolgono ¹²C e ²²Ne, eventualmente misurando le stesse reazioni con metodi complementari, e più in generale costituirà e manterrà un database di sezioni d’urto open access per un ampio numero di reazioni di interesse astrofisico.

Infine, L’INFN rivestirà un ruolo importante sia nella disseminazione dei risultati della ricerca con particolare riferimento agli enti finanziatori e alle industrie, sia nella formazione delle prossime generazioni di ricercatori nel campo dell’astrofisica nucleare, tramite scuole e masterclass.