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  • IPEN-DOC 29067

    CAVALLARO, M.; AGODI, C.; BELLONE, J.I.; BRASOLIN, S.; BRISCHETTO, G.A.; BUSSA, M.P.; CALABRESE, S.; CALVO, D.; CAMPAJOLA, L.; CAPIROSSI, V.; CAPPUZZELLO, F.; CARBONE, D.; CIRALDO, I.; COLONNA, M.; DE BENEDICTIS, C.; DE GREGORIO, G.; DELAUNAY, F.; DUMITRACHE, F.; FERRARESI, C.; FINOCCHIARO, P.; FISICHELLA, M.; GALLIAN, S.; GAMBACURTA, D.; GANDOLFO, E.M.; GARGANO, A.; GIOVANNINI, M.; IAZZI, F.; LANZALONE, G.; LAVAGNO, A.; MEREU, P.; NERI, L.; PANDOLA, L.; PANERO, R.; PERSIANI, R.; PINNA, F.; RUSSO, A.D.; RUSSO, G.; SANTOPINTO, E.; SARTIRANA, D.; SGOUROS, O.; SHARMA, V.R.; SOUKERAS, V.; SPATAFORA, A.; TORRESI, D.; TUDISCO, S.; AVANZI, L.H.; CARDOZO, E.N.; CHINAGLIA, E.F.; COSTA, K.M.; FERREIRA, J.L.; LINARES, R.; LUBIAN, J.; MASUNAGA, S.H.; MEDINA, N.H.; MORALLES, M. ; OLIVEIRA, J.R.B.; SANTARELLI, T.M.; SANTOS, R.B.B.; GUAZZELLI, M.A.; ZAGATTO, V.A.B.; KOULOURIS, S.; PAKOU, A.; SOULIOTIS, G.; ACOSTA, L.; AMADOR-VALENZUELA, P.; BIJKER, R.; CHAVEZ LOMELI, E.R.; GARCIA-TECOCOATZI, H.; HUERTA HERNANDEZ, A.; MARIN-LAMBARRI, D.J.; VARGAS HERNANDEZ, H.; VILLAGRAN, R.G.; BOZTOSUN, I.; DAPO, H.; EKE, C.; FIRAT, S.; HACISALIHOGLU, A.; KUCUK, Y.; SOLAKCI, S.O.; YILDIRIM, A.; AUERBACH, N.; BURRELLO, S.; LENSKE, H.; ISAAK, J.; PIETRALLA, N.; WERNER, V.; LAY, J.A.; PETRASCU, H.; FERRETTI, J.; KOTILA, J.; DONALDSON, L.M.; KHUMALO, T.; NEVELING, R.; PELLEGRI, L.. A focus on selected perspectives of the NUMEN project. Journal of Physics: Conference Series, v. 2340, p. 1-8, 2022. DOI: 10.1088/1742-6596/2340/1/012036

    Abstract: The use of double charge exchange reactions is discussed in view of their application to extract information that may be helpful to determinate the nuclear matrix elements entering in the expression of neutrinoless double beta decay half-life. The strategy adopted in the experimental campaigns performed at INFN - Laboratori Nazionali del Sud and in the analysis methods within the NUMEN project is briefly described, emphasizing the advantages of the multi-channel approach to nuclear reaction data analysis. An overview on the research and development activities on the MAGNEX magnetic spectrometer is also given, with a focus on the chosen technological solutions for the focal plane detector which will guarantee the performances at high-rate conditions.

    Palavras-Chave: matrix elements; nuclear matrix; charge exchange; neutrinos

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  • IPEN-DOC 27939

    AGODI, C.; CAPPUZZELLO, F.; ACOSTA, L.; AMADOR-VALENZUELA, P.; AUERBACH, N.; BAREA, J.; BELLONE, J.I.; BELMONT, D.; BIJKER, R.; BONANNO, D.; BORELLO-LEWIN, T.; BOZTOSUN, I.; BRANCHINA, V.; BRASOLIN, S.; BRISCHETTO, G.; BRUNASSO, O.; BURRELLO, S.; CALABRESE, S.; CALABRETTA, L.; CALVO, D.; CAPIROSSI, V.; CARBONE, D.; CAVALLARO, M.; CHEN, R.; CIRALDO, I.; CHAVEZ LOMELI, E.R.; COLONNA, M.; D’AGOSTINO, G.; DJAPO, H.; DE GERONIMO, G.; DELAUNAY, F.; DESHMUKH, N.; DE FARIA, P.N.; ESPEJEL, R.; FERRARESI, C.; FERREIRA, J.L.; FERRETTI, J.; FINOCCHIARO, P.; FIRAT, S.; FISICHELLA, M.; FLORES, A.; FOTI, A.; GALLO, G.; GARCIA-TECOCOATZI, H.; GONGORA, B.; HACISALIHOGLU, A.; HAZAR, S.; HUERTA, A.; KOTILA, J.; KUCUK, Y.; IAZZI, F.; LANZALONE, G.; LA VIA, F.; LAY, J.A.; LENSKE, H.; LINARES, R.; LONGHITANO, F.; LO PRESTI, D.; LUBIAN, J.; MA, J.; MARIN-LAMBARRI, D.; MARTINEZ, S.; MAS, J.; MEDINA, N.H.; MENDES, D.R.; MEREU, P.; MORALLES, M. ; OLIVEIRA, J.R.B.; ORDOÑEZ, C.; PAKOU, A.; PANDOLA, L.; PETRASCU, H.; PIETRALLA, N.; PINNA, F.; REITO, S.; REZA, G.; RIES, P.; RIFUGGIATO, D.; RODRIGUES, M.R.D.; RUSSO, A.D.; RUSSO, G.; SANDOVAL, S.; SANTOPINTO, E.; SANTOS, R.B.B.; SGOUROS, O.; SILVEIRA, M.A.G. da; SOLAKCI, S.O.; SOULIOTIS, G.; SOUKERAS, V.; SPATAFORA, A.; TORRESI, D.; TUDISCO, S.; VSEVOLODOVNA, R.I.M.; VARGAS, H.; VEGA, G.; WANG, J.S.; WERNER, V.; YANG, Y.Y.; YILDIRIN, A.; ZAGATTO, V.A.B.. New experimental campaign of NUMEN project. In: MARUYAMA, REINA (Ed.) SYMMETRIES AND ORDER: ALGEBRAIC METHODS IN MANY BODY SYSTEMS, October 5-6, 2018, Connecticut, USA. Proceedings... Melville, NY, USA: AIP Publishing, 2019. p. 30001-1 - 30001-6. (AIP Conference Proceedings, 2150). DOI: 10.1063/1.5124590

    Abstract: The NUMEN main goal is the extraction from measured cross-sections of “data-driven” information on Nuclear Matrix Elements for all the systems candidate for 0νββ. The idea is to use as experimental tool Heavy Ions –Double Charge Exchange (HI-DCE) reactions. Crucial for the experimental challanges is the INFN Laboratori Nazionali del Sud (LNS) facility, made by the Superconducting Cyclotron (CS) and the MAGNEX magnetic spectrometer. The experimental measurements of HI-DCE reactions present a number of challenging aspects, since they are characterized by very low cross sections. Here it is reported the new experimental campaign of NUMEN Project.

    Palavras-Chave: matrix elements; nuclear matrix; double beta decay; charge exchange; heavy ions

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  • IPEN-DOC 29955

    AGODI, C.; CAPPUZZELLO, F.; ACOSTA, L.; AMADOR-VALENZUELA, P.; AUERBACH, N.; AVANZI, L.H.; BELLONE, J.I.; BIJKER, R.; BOZTOSUN, I.; BRASOLIN, S.; BRISCHETTO, G.A.; BURRELLO, S.; BUSSA, M.P.; CALABRESE, S.; CALVO, D.; CAMPAJOLA, L.; CAPIROSSI, V.; CARBONE, D.; CARDOZO, E.N.; CAVALLARO, M.; CHAVEZ LOMELI, E.R.; CHINAGLIA, E.F.; CIRALDO, I.; COLONNA, M.; COSTA, K.M.; DAPO, H.; BENEDICTIS, C. de; GREGORIO, G. de; DELAUNAY, F.; DONALDSON, L.M.; DUMITRACHE, F.; EKE, C.; FERRARESI, C.; FERREIRA, J.L.; FERRETTI, J.; FINOCCHIARO, P.; FIRAT, S.; FISICHELLA, M.; GALLIAN, S.; GAMBACURTA, D.; GANDOLFO, E.M.; GARCIA-TECOCOATZI, H.; GARGANO, A.; GIOVANNINI, M.; GUAZZELLI, M.A.; HACISALIHOGLU, A.; HUERTA HERNANDEZ, A.; IAZZI, F.; ISAAK, J.; KHUMALO, T.; KOTILA, J.; KOULOURIS, S.; KUCUK, Y.; LANZALONE, G.; LAVAGNO, A.; LAY, J.A.; LENSKE, H.; LINARES, R.; LUBIAN, J.; MARIN-LAMBARRI, D.J.; MASUNAGA, S.H.; MEDINA, N.H.; MEREU, P.; MORALLES, M. ; NERI, L.; NEVELING, R.; OLIVEIRA, J.R.B.; PAKOU, A.; PANDOLA, L.; PANERO, R.; PELLEGRI, L.; PERSIANI, R.; PETRASCU, H.; PIETRALLA, N.; PINNA, F.; RUSSO, A.D.; RUSSO, G.; SANTARELLI, T.M.; SANTOPINTO, E.; SANTOS, R.B.B.; SARTIRANA, D.; SGOUROS, O.; SHARMA, V.R.; SOLAKCI, S.O.; SOUKERAS, V.; SOULIOTIS, G.; SPATAFORA, A.; TORRESI, D.; TUDISCO, S.; VARGAS HERNANDEZ, H.; VILLAGRAN, R.G.; WERNER, V.; YILDIRIM, A.; ZAGATTO, V.A.B.. New high intensity Heavy - Ion beams @ INFN-LNS: NUMEN project status and perspective. Journal of Physics: Conference Series, v. 2586, n. 1, p. 1-5, 2023. DOI: 10.1088/1742-6596/2586/1/012053

    Abstract: The upgrade project POTLNS to produce high-intensity beams has already started at INFN- Laboratori Nazionali del Sud in Catania (Italy). The POTLNS project was triggered by the NUMEN physics case that aims to provide experimental information on the Nuclear Matrix Elements (NMEs) that enter in the expression of the neutrino-less double beta (0νββ) decay halflife. The tools proposed by NUMEN project are the cross-section measurements of nuclear Double Charge Exchange (DCE) reactions. The search for 0νββ decay is currently a key topic in physics, due to its possible wide implications for nuclear physics, particle physics and cosmology: the NUMEN project could provide a crucial contribution in this search.

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  • IPEN-DOC 27350

    AGODI, C.; CAPPUZZELLO, F.; ACOSTA, L.; AMADOR-VALENZUELA, P.; AUERBACH, N.; BAREA, J.; SILVEIRA, M.A.G. da; BELLONE, J.; BELMONT, D.; BIJKER, R.; BONANNO, D.; BORELLO-LEWIN, T.; BOZTOSUN, I.; BRANCHINA, V.; BRASOLIN, S.; BRISCHETTO, G.; BRUNASSO, O.; BURRELLO, S.; CALABRESE, S.; CALABRETTA, L.; CALVO, D.; CAPIROSSI, V.; CARBONE, D.; CAVALLARO, M.; CHAVEZ LOMELI, E.R.; CHEN, R.; CIRALDO, I.; COLONNA, M.; D’AGOSTINO, G.; DE FARIA, P.N.; DE GERONIMO, G.; DEHSMUKH, N.; DELAUNAY, F.; DJAPO, H.; ESPEJEL, R.; FERRARESI, C.; FERREIRA, J.L.; FERRETTI, J.; FINOCCHIARO, P.; FIRAT, S.; FISICHELLA, M.; FLORES, A.; FOTI, A.; GALLO, G.; GARCIA-TECOCOATZI, H.; GONGORA, B.; HACISALIHOGLU, A.; HAZAR, S.; HUERTA, A.; IAZZI, F.; KOTILA, J.; KUCUK, Y.; LA VIA, F.; LANZALONE, G.; LAY, J.A.; LENSKE, H.; LINARES, R.; LO PRESTI, D.; LONGHITANO, F.; LUBIAN, J.; MA, J.; MARIN-LAMBARRI, D.; MARTINEZ, S.; MAS, J.; MEDINA, N.; MENDES, D.R.; MEREU, P.; MORALLES, M. ; OLIVEIRA, J.R.B.; ORDONEZ, C.; PAKOU, A.; PANDOLA, L.; PETRASCU, H.; PIETRALLA, N.; PINNA, F.; REITO, S.; REZA, G.; RIES, P.; RIFUGGIATO, D.; RODRIGUES, M.; RUSSO, G.; RUSSO, A.D.; SANDOVAL, S.; SANTOPINTO, E.; SANTOS, R.B.B.; SCALTRITO, L.; SGOUROS, O.; SOLAKCI, S.O.; SOUKERAS, V.; SOULIOTIS, G.; SPATAFORA, A.; TUDISCO, S.; VARGAS, H.; VEGA, G.; VEGA, G.; WANG, J.S.; WERNER, V.; YANG, Y.Y.; YILDRIN, A.; ZAGATTO, V.A.B.. New results from the NUMEN project. In: MARRONE, ANTONIO (Ed.); MIRIZZI, ALESSANDRO (Ed.); MONTANINO, DANIELE (Ed.) NEUTRINO OSCILLATION WORKSHOP, September 9-16, 2018, Ostuni, Brindisi, Italy. Resumo expandido... Trieste, Italy: Proceedings of Science, 2018. p. 1-5.

    Abstract: The idea of NUMEN project is to study heavy-ion induced Double Charge Exchange (DCE) reactions with the aim to get information on the nuclear matrix elements for neutrinoless double beta (0nbb) decay. To infer the neutrino average masses from the possible measurement of the halflife of 0nbb decay, the knowledge of the nuclear matrix elements is crucial. DCE reactions and 0nbb decay present some similarities, the initial and final-state wave functions are the same and the transition operators are similar. The experimental measurements of DCE reactions induced by heavy ions present a number of challenging aspects, since they are characterized by very low cross sections.

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  • IPEN-DOC 27428

    CAVALLARO, M.; ACOSTA, L.; ADSLEY, P.; AGODI, C.; ALTANA, C.; AMADOR-VALENZUELA, P.; AUERBACH, N.; BAREA, J.; BELLONE, J.I.; BIJKER, R.; BORELLO-LEWIN, T.; BOZTOSUN, I.; BRANCHINA, V.; BRASOLIN, S.; BRISCHETTO, G.A.; BRUNASSO, O.; BURRELLO, S.; CAMPAJOLA, L.; CALABRESE, S.; CALABRETTA, L.; CALVO, D.; CAPIROSSI, V.; CAPPUZZELLO, F.; CARBONE, D.; CHARON GARCIA, L.E.; CHAVEZ LOMELI, E.R.; CHEN, R.; CIRALDO, I.; COLONNA, M.; CUTULI, M.; D'AGOSTINO, G.; DELAUNAY, F.; DESHMUKH, N.; DJAPO, H.; GAMBACURTA, D.; DE GERONIMO, G.; DE LOS RÌOS, K.; EKE, C.; FERRARESI, C.; FERREIRA, J.L.; FERRETTI, J.; FINOCCHIARO, P.; FIRAT, S.; FISICHELLA, M.; FLECHAS GARCIA, D.C.; FOTI, A.; GANDOLFO, E.; GARCIA-TECOCOATZI, H.; HACISALIHOGLU, A.; HUERTA-HERNANDEZ, A.; KOTILA, J.; KUCUK, Y.; IAZZI, F.; JIVAN, H.; LANZALONE, G.; LAY, J.A.; LA FAUCI, L.; LA VIA, F.; LENSKE, H.; LINARES, R.; LUBIAN, J.; MA, J.; MARIN-LÁMBARRI, D.; MAS RUIZ, J.; MEDINA, N.H.; MENDES, D.R.; MEREU, P.; MORALLES, M. ; NERI, L.; NEVELING, R.; OLIVEIRA, J.R.B.; PAKOU, A.; PANDOLA, L.; PELLEGRI, L.; PETRASCU, H.; PIETRALLA, N.; PINNA, F.; REITO, S.; RIES, P.C.; RUSSO, A.D.; RUSSO, G.; SANTOPINTO, E.; SANTOS, R.B.B.; SERBINA, L.; SGOUROS, O.; SILVEIRA, M.A.G. da; SOLAKCI, S.O.; SOULIOTIS, G.; SOUKERAS, V.; SPATAFORA, A.; TORRESI, D.; TUDISCO, S.; VARGAS HERNANDEZ, H.; VSEVOLODOVNA, R.I.M.; WANG, J.; WERNER, V.; YANG, Y.; YILDIRIN, A.; ZAGATTO, V.A.B.. Recent results on heavy-ion direct reactions of interest for 0νββ decay at INFN - LNS. Journal of Physics: Conference Series, v. 1610, p. 1-7, 2020. DOI: 10.1088/1742-6596/1610/1/012004

    Abstract: Neutrinoless double beta decay of nuclei, if observed, would have important implications on fundamental physics. In particular it would give access to the effective neutrino mass. In order to extract such information from 0νββ decay half-life measurements, the knowledge of the Nuclear Matrix Elements (NME) is of utmost importance. In this context the NUMEN and the NURE projects aim to extract information on the NME by measuring cross sections of Double Charge Exchange reactions in selected systems which are expected to spontaneously decay via 0νββ. In this work an overview of the experimental challenges that NUMEN is facing in order to perform the experiments with accelerated beams and the research and development activity for the planned upgrade of the INFN-LNS facilities is reported.

    Palavras-Chave: double beta decay; neutrinos; neutrinoless double beta decay; direct reactions; heavy ion reactions; nuclear matrix; magnetic spectrometers

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  • IPEN-DOC 26499

    AGODI, C.; CAPPUZZELLO, F.; ACOSTA, L.; ALTANA, C.; AMADOR-VALENZUELA, P.; AUERBACH, N.; BAREA, J.; BELLONE, J.I.; BIJKER, R.; BONANNO, D.; BORELLO-LEWIN, T.; BOZTOSUN, I.; BRANCHINA, V.; BRASOLIN, S.; BRISCHETTO, G.; BRUNASSO, O.; BURRELLO, S.; CALABRESE, S.; CALABRETTA, L.; CALVO, D.; CAPIROSSI, V.; CARBONE, D.; CAVALLARO, M.; CHEN, R.; CHARON GARCIA, L.E.; CHAVEZ LOMELI, E.R.; CIRALDO, I.; COLONNA, M.; D’AGOSTINO, G.; DJAPO, H.; GERONIMO, G. de; DELAUNAY, F.; DE LOS RIOS, K.; DESHMUKH, N.; FERRARESI, C.; FERREIRA, J.L.; FERRETTI, J.; FINOCCHIARO, P.; FIRAT, S.; FISICHELLA, M.; FOTI, A.; GALLO, G.; GARCIA-TECOCOATZI, H.; HACISALIHOGLU, A.; HUERTA-HERNANDEZ, A.; KOTILA, J.; KUCUK, Y.; IAZZI, F.; LA FAUCI, L.; LANZALONE, G.; LA VIA, F.; LAY, J.A.; LENSKE, H.; LINARES, R.; LO PRESTI, D.; LUBIAN, J.; MA, J.; MARIN-LAMBARRI, D.; MAS RUIZ, J.; MEDINA, N.H.; MENDES, D.R.; MEREU, P.; MORALLES, M. ; NERI, L.; OLIVEIRA, J.R.B.; PAKOU, A.; PANDOLA, L.; PETRASCU, H.; PIETRALLA, N.; PINNA, F.; REITO, S.; RIES, P.; RODRIGUES, M.R.D.; RUSSO, A.D.; RUSSO, G.; SANTOPINTO, E.; SANTOS, R.B.B.; SERBINA, L.; SGOUROS, O.; SILVEIRA, M.A.G. da; SOLAKCI, S.O.; SOULIOTIS, G.; SOUKERAS, V.; SPATAFORA, A.; TORRESI, D.; TUDISCO, S.; VSEVOLODOVNA, R.I.M.; VARGAS HERNANDEZ, H.; WANG, J.S.; WERNER, V.; YANG, Y.Y.; YILDIRIM, A.; ZAGATTO, V.A.B.. Recent results on Heavy-Ion induced reactions of interest for 0νββ decay. Journal of Physics: Conference Series, v. 1308, p. 1-5, 2019. DOI: 10.1088/1742-6596/1308/1/012002

    Abstract: An updated overview of recent results on Heavy-Ion induced reactions of interest for neutrinoless double beta decay is reported in the framework of the NUMEN project. The NUMEN idea is to study heavy-ion induced Double Charge Exchange (DCE) reactions with the aim to get information on the nuclear matrix elements for neutrinoless double beta (0νββ) decay. Moreover, to infer the neutrino average masses from the possible measurement of the half- life of 0νββ decay, the knowledge of the nuclear matrix elements is a crucial aspect.

    Palavras-Chave: double beta decay; nuclear matrix; heavy ions; beta decay; magnetic spectrometers; neutrinos; infn

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  • IPEN-DOC 28425

    CAPPUZZELLO, F.; AGODI, C.; ACOSTA, L.; ALTANA, C.; AMADOR-VALENZUELA, P.; AUERBACH, N.; BAREA, J.; BELLONE, J.; BIJKER, R.; BONANNO, D.; BORELLO-LEWIN, T.; BOZTOSUN, I.; BRANCHINA, V.; BRASOLIN, S.; BRISCHETTO, G.; BRUNASSO, O.; BURRELLO, S.; CALABRESE, S.; CALABRETTA, L.; CALVO, D.; CAPIROSSI, V.; CARBONE, D.; CAVALLARO, M.; CHARON GARCIA, L.E.; CHAVEZ LOMELI, E.R.; CHEN, R.; CIRALDO, I.; COLONNA, M.; D'AGOSTINO, G.; DELAUNAY, F.; DESHMUKH, N.; DJAPO, H.; DE GERONIMO, G.; DE LOS RIOS, K.; FERRARESI, C.; FERREIRA, J.L.; FERRETTI, J.; FINOCCHIARO, P.; FIRAT, S.; FISICHELLA, M.; FOTI, A.; GALLO, G.; GARCIA-TECOCOATZI, H.; HACISALIHOGLU, A.; HUERTA-HERNANDEZ, A.; KOTILA, Z.J.; KUCUK, Y.; IAZZI, F.; LANZALONE, G.; LAY, J.A.; LA FAUCI, L.; LA VIA, F.; LENSKE, H.; LINARES, R.; LO PRESTI, D.; LUBIAN, J.; MA, J.; MARIN-LAMBARRI, D.; MAS RUIZ, J.; MEDINA, N.H.; MENDES, D.R.; MEREU, P.; MORALLES, M. ; NERI, L.; OLIVEIRA, J.R.B.; PAKOU, A.; PANDOLA, L.; PETRASCU, H.; PIETRALLA, N.; PINNA, F.; REITO, S.; RIES, P.; RODRIGUES, M.R.D.; RUSSO, A.D.; RUSSO, G.; SANTOPINTO, E.; SANTOS, R.B.B.; SERBINA, L.; SGOUROS, O.; SILVEIRA, M.A.G. da; SOLAKCI, S.O.; SOULIOTIS, G.; SOUKERAS, V.; SPATAFORA, A.; TORRESI, D.; TUDISCO, S.; VARGAS HERNANDEZ, H.; VSEVOLODOVNA, R.I.M.; WANG, J.S.; WERNER, V.; YANG, Y.Y.; YILDIRIN, A.; ZAGATTO, V.A.B.. Recent results on heavy-ion induced reactions of interest for neutrinoless double beta decay at INFN-LNS. Journal of Physics: Conference Series, v. 1643, p. 1-5, 2020. DOI: 10.1088/1742-6596/1643/1/012074

    Abstract: The NUMEN project aims at accessing experimentally driven information on Nuclear Matrix Elements (NME) involved in the half-life of the neutrinoless double beta decay (0νββ). In this view measurements of Heavy Ion (HI) induced Double Charge Exchange (DCE) reaction cross sections are performed with high-accuracy. In particular, the (18O,18Ne) and (20Ne,20O) reactions are used as tools for β+β+ and β-β- decays, respectively. In the experiments, performed at INFN - Laboratory Nazionali del Sud (LNS) in Catania, the beams are accelerated by the Superconducting Cyclotron (CS) and the reaction ejectiles are detected the MAGNEX magnetic spectrometer. The measured cross sections are challengingly low (a few nb), being the total reaction cross section much larger (a few b), thus a high sensitivity and a large rejection capability are demanded to the experimental set-up. This limits the present exploration to few selected isotopes of interest in the context of typically low-yield experimental runs. A major upgrade of the LNS facility is under way in order to increase the experimental dataset of more than two orders of magnitude, still preserving the high sensitivity of the present set-up. When accomplished this effort will make the INFN-LNS as the state-of-the-art research infrastructure for the systematic study of all the cases of interest for 0νββ. In this view, frontiers technologies are going to be adopted for the accelerator and the detection systems. In parallel, advanced theoretical models are being developed in order to extract the nuclear structure information from the measured cross sections.

    Palavras-Chave: double beta decay; nuclear matrix; matrix elements; heavy ions

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  • IPEN-DOC 26517

    CAPPUZZELLO, F.; AGODI, C.; ACOSTA, L.; AMADOR-VALENZUELA, P.; AUERBACH, N.; BAREA, J.; BELLONE, J.I.; BELMONT, D.; BIJKER, R.; BONANNO, D.; BORELLO-LEWIN, T.; BOZTOSUN, I.; BRANCHINA, V.; BRASOLIN, S.; BRISCHETTO, G.; BRUNASSO, O.; BURRELLO, S.; CALABRESE, S.; CALABRETTA, L.; CALVO, D.; CAPIROSSI, V.; CARBONE, D.; CAVALLARO, M.; CHEN, R.; CIRALDO, I.; CHAVEZ LOMELI, E.R.; COLONNA, M.; D'AGOSTINO, G.; DJAPO, H.; DE GERONIMO, G.; DELAUNAY, F.; DESHMUKH, N.; FARIA, P.N. de; ESPEJEL, R.; FERRARESI, C.; FERREIRA, J.L.; FERRETTI, J.; FINOCCHIARO, P.; FIRAT, S.; FISICHELLA, M.; FLORES, A.; FOTI, A.; GALLO, G.; GARCIA-TECOCOATZI, H.; GONGORA, B.; HACISALIHOGLU, A.; HAZAR, S.; HUERTA, A.; KOTILA, J.; KUCUK, Y.; IAZZI, F.; LANZALONE, G.; LA VIA, F.; LAY, J.A.; LENSKE, H.; LINARES, R.; LONGHITANO, F.; LO PRESTI, D.; LUBIAN, J.; MA, J.; MARIN-LAMBARRI, D.; MARTINEZ, S.; MAS, J.; MEDINA, N.H.; MENDES, D.R.; MEREU, P.; MORALLES, M. ; OLIVEIRA, J.R.B.; ORDONEZ, C.; PAKOU, A.; PANDOLA, L.; PETRASCU, H.; PIETRALLA, N.; PINNA, F.; REITO, S.; REZA, G.; RIES, P.; RIFUGGIATO, D.; RODRIGUES, M.R.D.; RUSSO, A.D.; RUSSO, G.; SANDOVAL, S.; SANTOPINTO, E.; SANTOS, R.B.B.; SGOUROS, O.; SILVEIRA, M.A.G. da; SOLAKCI, S.O.; SOULIOTIS, G.; SOUKERAS, V.; SPATAFORA, A.; TORRESI, D.; TUDISCO, S.; VSEVOLODOVNA, R.I.M.; VARGAS, H.; VEGA, G.; WANG, J.S.; WERNER, V.; YANG, Y.Y.; YILDIRIN, A.; ZAGATTO, V.A.B.. The NUMEN project @ LNS: status and perspectives. In: MARUYAMA, REINA (Ed.) SYMMETRIES AND ORDER: ALGEBRAIC METHODS IN MANY BODY SYSTEMS, October 5-6, 2018, Connecticut, USA. Proceedings... Melville, NY, USA: AIP Publishing, 2019. p. 030003-1 - 030003-6. (AIP Conference Proceedings, 2150). DOI: 10.1063/1.5124592

    Abstract: The NUMEN project aims at accessing experimentally driven information on Nuclear Matrix Elements (NME) involved in the half-life of the neutrinoless double beta decay (0υββ), by high-accuracy measurements of the cross sections of Heavy Ion (HI) induced Double Charge Exchange (DCE) reactions. Particular interest is given to the (18O,18Ne) and (20Ne,20O) reactions as tools for β+β+ and β-β- decays, respectively. First evidence about the possibility to get quantitative information about NME from experiments is found for both kind of reactions. In the experiments, performed at INFN - Laboratory Nazionali del Sud (LNS) in Catania, the beams are accelerated by the Superconducting Cyclotron (CS) and the reaction products are detected by the MAGNEX magnetic spectrometer. The measured cross sections are challengingly low, limiting the present exploration to few selected isotopes of interest in the context of typically low-yield experimental runs. A major upgrade of the LNS facility is foreseen in order to significantly increase the experimental yield, thus making feasible a systematic study of all the cases of interest. Frontiers technologies are going to be developed, to this purpose, for the accelerator and the detection systems. In parallel, advanced theoretical models are developed aiming at extracting the nuclear structure information from the measured cross sections.

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  • IPEN-DOC 26742

    CAPPUZZELLO, F.; AGODI, C.; ACOSTA, L.; AMADOR-VALENZUELA, P.; AUERBACH, N.; BAREA, J.; BELLONE, J.I.; BELMONT, D.; BIJKER, R.; BONANNO, D.; BORELLO-LEWIN, T.; BOZTOSUN, I.; BRANCHINA, V.; BRASOLIN, S.; BRISCHETTO, G.; BRUNASSO, O.; BURRELLO, S.; CALABRESE, S.; CALABRETTA, L.; CALVO, D.; CAPIROSSI, V.; CARBONE, D.; CAVALLARO, M.; CHEN, R.; CIRALDO, I.; CHAVEZ LOMELI, E.R.; COLONNA, M.; D’AGOSTINO, G.; DJAPO, H.; DE GERONIMO, G.; DELAUNAY, F.; DESHMUKH, N.; FARIA, P.N. de; ESPEJEL, R.; FERRARESI, C.; FERREIRA, J.L.; FERRETTI, J.; FINOCCHIARO, P.; FIRAT, S.; FISICHELLA, M.; FLORES, A.; FOTI, A.; GALLO, G.; GARCIA-TECOCOATZI, H.; GONGORA, B.; HACISALIHOGLU, A.; HAZAR, S.; HUERTA, A.; KOTILA, J.; KUCUK, Y.; IAZZI, F.; LANZALONE, G.; LA VIA, F.; LAY, J. A.; LENSKE, H.; LINARES, R.; LONGHITANO, F.; LO PRESTI, D.; LUBIAN, J.; MA, J.; MARIN-LAMBARRI, D.; MARTINEZ, S.; MAS, J.; MEDINA, N.H.; MENDES, D.R.; MEREU, P.; MORALLES, M. ; OLIVEIRA, J.R.B.; ORDONEZ, C.; PAKOU, A.; PANDOLA, L.; PETRASCU, H.; PIETRALLA, N.; PINNA, F.; REITO, S.; REZA, G.; RIES, P.; RIFUGGIATO, D.; RODRIGUES, M.R.D.; RUSSO, A.D.; RUSSO, G.; SANDOVAL, S.; SANTOPINTO, E.; SANTOS, R.B.B.; SGOUROS, O.; SILVEIRA, M.A.G. da; SOLAKCI, S.O.; SOULIOTIS, G.; SOUKERAS, V.; SPATAFORA, A.; TORRESI, D.; TUDISCO, S.; VSEVOLODOVNA, R.I.M.; VARGAS, H.; VEGA, G.; WANG, J.S.; WERNER, V.; YANG, Y.Y.; YILDIRIN, A.; ZAGATTO, V.A.B.. The NUMEN Project @ LNS: status and perspectives. Il Nuovo Cimento C, v. 42, n. 2-3, p. 1-7, 2019. DOI: 10.1393/ncc/i2019-19057-2

    Abstract: The NUMEN project aims at accessing experimentally driven information on Nuclear Matrix Elements (NME) involved in the half-life of the neutrinoless double beta decay (0νββ), by high-accuracy measurements of the cross sections of Heavy Ion (HI) induced Double Charge Exchange (DCE) reactions. Particular attention is given to the (18O,18Ne) and (20Ne,20O) reactions as tools for β+β+ and β − β − decays, respectively. First evidence about the possibility to get quantitative information about NME from experiments is found for both kind of reactions. In the experiments, performed at INFN - Laboratory Nazionali del Sud (LNS) in Catania, the beams are accelerated by the Superconducting Cyclotron (CS) and the reaction products are detected by the MAGNEX magnetic spectrometer. The measured cross sections are challengingly low, limiting the present exploration to few selected isotopes of interest in the context of typically low-yield experimental runs. A major upgrade of the LNS facility is foreseen in order to increase the experimental yield of at least two orders of magnitude, thus making feasible a systematic study of all the cases of interest. Frontiers technologies are going to be developed, to this purpose, for the accelerator and the detection systems. In parallel, advanced theoretical models will be developed in order to extract the nuclear structure information from the measured cross sections.

    Palavras-Chave: nuclear matrix; double beta decay; superconducting cyclotrons; desulfurization; neutron detectors; spectrometers; isotopes; magnetic spectrometers; detection

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  • IPEN-DOC 28092

    CAPPUZZELLO, F.; AGODI, C.; ACOSTA, L.; ALTANA, C.; AMADOR-VALENZUELA, P.; AUERBACH, N.; BAREA, J.; BELLONE, J.; BIJKER, R.; BONANNO, D.; BORELLO-LEWIN, T.; BOZTOSUN, I.; BRANCHINA, V.; BRASOLIN, S.; BRISCHETTO, G.; BRUNASSO, O.; BURRELLO, S.; CALABRESE, S.; CALABRETTA, L.; CALVO, D.; CAPIROSSI, V.; CARBONE, D.; CAVALLARO, M.; CHARON GARCIA, L.E.; CHAVEZ LOMELI, E.R.; CHEN, R.; CIRALDO, I.; COLONNA, M.; D’AGOSTINO, G.; DELAUNAY, F.; DESHMUKH, N.; DJAPO, H.; DE GERONIMO, G.; DE LOS RIOS, K.; FERRARESI, C.; FERREIRA, J.L.; FERRETTI, J.; FINOCCHIARO, P.; FIRAT, S.; FISICHELLA, M.; FOTI, A.; GALLO, G.; GARCIA-TECOCOATZI, H.; HACISALIHOGLU, A.; HUERTA-HERNANDEZ, A.; KOTILA, Z.J.; KUCUK, Y.; IAZZI, F.; LANZALONE, G.; LAY, J.A.; LA FAUCI, L.; LA VIA, F.; LENSKE, H.; LINARES, R.; LO PRESTI, D.; LUBIAN, J.; MA, J.; MARIN-LAMBARRI, D.; MAS RUIZ, J.; MEDINA, N.H.; MENDES, D.R.; MEREU, P.; MORALLES, M. ; NERI, L.; OLIVEIRA, J.R.B.; PAKOU, A.; PANDOLA, L.; PETRASCU, H.; PIETRALLA, N.; PINNA, F.; REITO, S.; RIES, P.; RODRIGUES, M.R.D.; RUSSO, A.D.; RUSSO, G.; SANTOPINTO, E.; SANTOS, R.B.B.; SERBINA, L.; SGOUROS, O.; SILVEIRA, M.A.G. da; SOLAKCI, S.O.; SOULIOTIS, G.; SOUKERAS, V.; SPATAFORA, A.; TORRESI, D.; TUDISCO, S.; VARGAS HERNANDEZ, H.; VSEVOLODOVNA, R.I.M.; WANG, J.S.; WERNER, V.; YANG, Y.Y.; YILDIRIN, A.; ZAGATTO, V.A.B.. The NUMEN project @ LNS: status and perspectives. In: CIVITARESE, OSVALDO (Ed.); STEKL, IVAN (Ed.); SUHONEN, JOUNI (Ed.) WORKSHOP ON CALCULATION OF DOUBLE-BETA-DECAY MATRIX ELEMENTS, May 27-31, 2019, Prague, Czech Republic. Proceedings... Melville, NY, USA: AIP Publishing, 2019. p. 020003-1 - 020003-6. (AIP Conference Proceedings, 2165). DOI: 10.1063/1.5130964

    Abstract: The NUMEN project aims at accessing experimentally driven information on Nuclear Matrix Elements (NME) involved in the half-life of the neutrinoless double beta decay (0νββ), by high-accuracy measurements of Heavy Ion (HI) induced Double Charge Exchange (DCE) reaction cross sections. In particular, the (18O,18Ne) and (20Ne,20O) reactions are used as tools for β+β+ and β-β- decays, respectively. In the experiments, performed at INFN - Laboratory Nazionali del Sud (LNS) in Catania, the beams are accelerated by the Superconducting Cyclotron (CS) and the reaction ejectiles are detected the MAGNEX magnetic spectrometer. The measured cross sections are challengingly low (a few nb), being the total reaction cross section much larger (a few b), thus a high sensitivity and a large rejection capability are demanded to the experimental set-up. This limits the present exploration to few selected isotopes of interest in the context of typically low-yield experimental runs. A major upgrade of the LNS facility is foreseen in order to increase the experimental yield of at least two orders of magnitude, still keeping the high sensitivity of the present set-up, making it feasible a systematic study of all the cases of interest. Frontiers technologies are going to be developed, to this purpose, for the accelerator and the detection systems. In parallel, advanced theoretical models are being developed in order to extract the nuclear structure information from the measured cross sections.

    Palavras-Chave: lasers; pulses; laser beam machining

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  • IPEN-DOC 24715

    CAPPUZZELLO, F.; AGODI, C.; CAVALLARO, M.; CARBONE, D.; TUDISCO, S.; LO PRESTI, D.; OLIVEIRA, J.R.B.; FINOCCHIARO, P.; COLONNA, M.; RIFUGGIATO, D.; CALABRETTA, L.; CALVO, D.; PANDOLA, L.; ACOSTA, L.; AUERBACH, N.; BELLONE, J.; BIJKER, R.; BONANNO, D.; BONGIOVANNI, D.; BORELLO-LEWIN, T.; BOZTOSUN, I.; BRUNASSO, O.; BURRELLO, S.; CALABRESE, S.; CALANNA, A.; CHAVEZ LOMELI, E.R.; DAGOSTINO, G.; DE FARIA, P.N.; DE GERONIMO, G.; DELAUNAY, F.; DESHMUKH, N.; FERREIRA, J.L.; FISICHELLA, M.; FOTI, A.; GALLO, G.; GARCIA-TECOCOATZI, H.; GRECO, V.; HACISALIHOGLU, A.; IAZZI, F.; INTROZZI, R.; LANZALONE, G.; LAY, J.A.; LA VIA, F.; LENSKE, H.; LINARES, R.; LITRICO, G.; LONGHITANO, F.; LUBIAN, J.; MEDINA, N.H.; MENDES, D.R.; MORALLES, M. ; MUOIO, A.; PAKOU, A.; PETRASCU, H.; PINNA, F.; REITO, S.; RUSSO, A.D.; RUSSO, G.; SANTAGATI, G.; SANTOPINTO, E.; SANTOS, R.B.B.; SGOUROS, O.; SILVEIRA, M.A.G. da; SOLAKCI, S.O.; SOULIOTIS, G.; SOUKERAS, V.; SPATAFORA, A.; TORRESI, D.; MAGANA VSEVOLODOVNA, R.; YILDIRIM, A.; ZAGATTO, V.A.B.. The NUMEN project: NUclear Matrix Elements for Neutrinoless double beta decay. European Physical Journal A, v. 54, n. 5, 2018. DOI: 10.1140/epja/i2018-12509-3

    Abstract: The article describes the main achievements of the NUMEN project together with an updated and detailed overview of the related R&D activities and theoretical developments. NUMEN proposes an innovative technique to access the nuclear matrix elements entering the expression of the lifetime of the double beta decay by cross section measurements of heavy-ion induced Double Charge Exchange (DCE) reactions. Despite the fact that the two processes, namely neutrinoless double beta decay and DCE reactions, are triggered by the weak and strong interaction respectively, important analogies are suggested. The basic point is the coincidence of the initial and final state many-body wave functions in the two types of processes and the formal similarity of the transition operators. First experimental results obtained at the INFN-LNS laboratory for the Ca-40(O-18, Ne-18)(40) Ar reaction at 270 MeV give an encouraging indication on the capability of the proposed technique to access relevant quantitative information. The main experimental tools for this project are the K800 Superconducting Cyclotron and MAGNEX spectrometer. The former is used for the acceleration of the required high resolution and low emittance heavy-ion beams and the latter is the large acceptance magnetic spectrometer for the detection of the ejectiles. The use of the high-order trajectory reconstruction technique, implemented in MAGNEX, allows to reach the experimental resolution and sensitivity required for the accurate measurement of the DCE cross sections at forward angles. However, the tiny values of such cross sections and the resolution requirements demand beam intensities much larger than those manageable with the present facility. The on-going upgrade of the INFN-LNS facilities in this perspective is part of the NUMEN project and will be discussed in the article.

    Palavras-Chave: nuclear matrix; matrix elements; charge-exchange reactions; accelerator experimental facilities; oxygen 18 reactions; oxygen 20; particle identification; radiation detectors; readout systems; superconducting cyclotrons; calibration; counting techniques; target chambers; cross sections; data processing; ion detection; lifetime; magnetic spectrometers; mev range 100-1000; neon 20 reactions; neutrinoless double beta decay

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

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