Studio di frammentazione secondaria nell'ambito del tracciamento di frammenti nucleari nell'esperimento FOOT

L’esperimento FOOT è un esperimento per la misura di precisione di sezioni d’urto di frammentazione nucleare sia del proiettile che del bersaglio, eseguito con fasci di protoni e ioni C e O ad energie comprese tra 200 e 400 MeV/n su bersagli di polietilene. In letteratura, non sono attualmente presenti tali misure con precisione sufficiente da poter essere utilizzati nei modelli dei piani di trattamento di adroterapia, una terapia oncologica che sfrutta fasci di adroni. Ciò permette di fornire la maggior parte della dose in una zona circoscritta, detta picco di Bragg degli adroni. Questa caratteristica permette di trattare tumori minimizzando il danno sui tessuti sani circostanti. All’interno dell’esperimento FOOT l’algoritmo di tracciamento svolge un ruolo di rilievo poiché permette di ricostruire il momento ad alta risoluzione, minore di 4%. Al momento però l’algoritmo non tiene conto delle frammentazioni secondarie che possono avvenire all’interno della zona di tracciamento, che possono generare topologie di complessa ricostruzione in fase di tracciamento della particella o causare una erronea associazione di carica. Per questo risulta di grande importanza uno studio sugli eventi di frammentazione secondaria, poiché permette un successivo sviluppo degli algoritmi di selezione al fine di poter riconoscere e discriminare le due diverse tipologie di evento, per poterle trattare con strategie dedicate al fine di migliorare le prestazioni dell’algoritmo. Ho quindi studiato dapprima le risoluzioni, le efficienze e le purezze di fit studiando l’impatto su esse delle frammentazione secondaria o un prodotto di questa basandomi sui dati simulati Monte Carlo. Infine, per poter trovare un osservabile che possa fornire un modo per riconoscere questi eventi, ho studiato alcune distribuzioni cinematiche che permettano di escludere un’alta percentuale di eventi riframmentati (tra 35% e 80%) pur perdendo poche tracce non riframmentate (tra 4% e 40%).