Proton-induced cross sections on V-nat target: focus on Sc-47 production

Il gruppo NUCL-EX si interessa a misure di sezioni d’urto di produzione di isotopi instabili selezionati, presso i Laboratori Nazionali di Legnaro appartenenti all'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN-LNL). Poiché il progetto SPES, il futuro dei LNL, è attualmente in fase di costruzione, si è creata una collaborazione con il gruppo LARAMED, operante nel campo della produzione di radionuclidi con applicazione medicale. In particolare, questa tesi è incentrata sull'analisi dei dati sperimentali nell'ambito delle misure di sezioni d’urto, indotte da protoni, di interesse si in fisica nucleare che interdisciplinare. Il lavoro realizzato e presentato in questa tesi rientra nel contesto del progetto, il cui scopo è lo studio della produzione dello Sc-47 e dei suoi contaminanti, tutti prodotti mediante reazioni nucleari indotte da un fascio di protoni, di energia variabile, su un bersaglio di V-nat. L’interesse nello Sc-47 è motivato dalla sua promettente applicazione in campo medico, in particolare nella teragnostica, un nuovo approccio alla medicina che sfrutta le radiazioni emesse (γ e β-) sia per la terapia che per la diagnosi, indirizzata alla cura dei tumori. Dato che per tali applicazioni è richiesto un livello di purezza elevato per lo Sc-47 prodotto, in questo lavoro sono state calcolate (e sono presentate) anche le sezioni d’urto di produzione di tutti i radionuclidi contaminanti. Tra essi il più problematico è lo Sc-46 dato che, essendo un altro isotopo dello scandio, non può essere separato chimicamente e, poiché la sua vita media è più lunga di quella dello Sc-47, non è possibile aspettare che decada. Lo scopo di questa tesi è di trovare un intervallo di energia, se possibile, in cui lo Sc-47 ha una un valore di sezione d’urto più alto di quello che si ha per lo Sc-46. Tale intervallo potrebbe essere sfruttato per produrre Sc-47 sufficientemente puro da poter essere utilizzato in futuri studi preclinici che ne testino l'efficacia terapeutica.