Le attivita' di ricerca di Stefano Zucchelli si collocano nell'ambito della fisica
delle particelle elementari. La prima linea di ricerca riguarda le
interazioni protone antiprotone ad alta energia. La seconda
riguarda la ricerca di eventi rari e in particolare quello del
doppio decadimento beta senza produzione di neutrini.
-- Prima linea di ricerca
l'attivita' di ricerca riguarda lo studio delle
interazioni protone-antiprotone ad alta energia. Le ricerche si
sono svolte al Fermi National Laboratory (Fermilab) di
Chicago, utilizzando il Tevatron Collider, un anello di
accumulazione ed accelerazione di protoni ed antiprotoni fino
all'energia di 2 TeV nel centro di massa., e il rivelatore Central
Detector Facility ( CDF ) . L'esperimento CDF e' una collaborazione
internazionale cui partecipano numerose istituzioni americane
giapponesi ed italiane, tra cui l'Universita' di Bologna e la
Sede di Bologna dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare. Il
rivelatore CDF era un apparato multiuso che permetteva di spaziare
praticamente in tutti i campi di studio delle interazioni
adroniche. Di grande importanza scientifica e' stata la
scoperta effettuata da questo esperimento nel 1994
dell'esistenza del quark “ top” e la misura di precisione della sua
massa e sezione d'urto di produzione .
In particolare il gruppo di ricercatori di Bologna si
interessa in particolare allo studio delle interazioni
adroniche con basso impulso trasferito, elezionate e
catalogate dai trigger di Minimum Bias e Zero Bias. Gli studi
specifici su questi dati hanno condotto a importanti osservazioni,
in buona parte nuove, di invarianze di comportamento della
componente a basso momento trasferito ( soft interactions ) della
produzione di molticorpi adronici, al variare dell'energia nel
centro di massa. Per quanto riguarda il contributo alla
costruzione del l'apparato di misura, il gruppo di Bologna ha
collaborato alla costruzione di un calorimetro elettromagnetico ed
adronico di nuova concezione. Lo strumento che
innovativamente accoppiava 1'uso di fibre ottiche plastiche ( wave
lenght shifter fibre ) con tegole di scintillatore era parte
del programma di ristrutturazione del rivelatore CDF ( Plug e
End Cap calorimeters) . Inoltre il gruppo di Bologna ha
contribuito alla progettazione e realizzazione del sistema di
montaggio (fixture) del supporto meccanico del rivelatore ISL (
Intermediate Silicon Layer) , ammodernamento del rivelatore di
vertice VTX di
CDF .
La presa dati dell'esperimento CDF, iniziata nel 1987
si e' definitivamente conclusa nel 2011. Attualmente sono in corso
di completamento le analisi di fisica.
-- Seconda linea di ricerca –
La seconda linea di attitivita' e' incentrate a
ricerche di fisica “ beyond the standard model “ . Nello
specifico si svolge nel contesto della fisica dei neutrini
non prodotti da macchine acceleratrici ed e'
principalmente mirata ad evidenziare la natura, di Majorana o di
Dirac, del neutrino grazie allo studio del processo di doppio
decadimento beta privo di neutrini di atomi di Tellurio 130.
L'esperimento denominato Cuore , acronimo di “
Cryogenic Underground Observatory for Rare Events “ e'
attualmente in fase di costruzione presso i Laboratori
Nazionali del Gran Sasso dell'Istituto Nazionale di Fisica
Nucleare. Il rivelatore bolometrico
e' costituito da cristalli di ossido di tellurio.
Il gruppo di Bologna ha fino ad ora contribuito
attivamente alla fase di costruzione del rivelatore. Nello
specifico si e' assunto la responsabilita' di allestire
presso i LNGS un locale per l' immagazzinamento in atmosfera
privata di radon, degli oltre mille cristalli di ossido di tellurio
e di mettere a punto il database per la gestione dei
cristalli stessi. Inoltre il gruppo e'
responsabile della delicata movimentazione degli
schermi criogenici del criostato di CUORE . Infine il gruppo
collabora alla messa a punto del sistema di Slow Control
dell'esperimento .
