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# Rivelatori BaF2 per lo Studio dei Decadimenti Doppio Beta e delle Interazioni Rare

Alessandro Di Marco, dell'I.N.F.N. e dell'Università di Roma Tor Vergata, presenta le applicazioni e i progressi nella ricerca utilizzando cristalli di BaF2 (bario fluoruro) in vari esperimenti.

## Applicazioni del Rivelatore BaF2:
- Rivelazione di Fotoni Gamma e Neutroni: Il BaF2 è utilizzato in diverse applicazioni per la rilevazione di radiazioni, inclusa la medicina nella Tomografia a Emissione di Positroni (PET).
- Decadimenti Doppio Beta (ββ): Promette risultati significativi nello studio dei decadimenti doppio beta di isotopi del Bario, in particolare 130Ba e 132Ba.

## Esperimenti DAMA (DAMA/R&D, DAMA/LXe, ecc.):
- DAMA/R&D: Un rivelatore BaF2 con dimensioni ⊘3” × 3” e peso di 1,714 kg è stato utilizzato per studiare il decadimento ββ del 130Ba. Il cristallo è accoppiato a due fotomoltiplicatori (PMT) per l'acquisizione event-by-event.
- Calibrazione e Risoluzione: L'apparato è stato calibrato con varie sorgenti radioattive, ottenendo una risoluzione energetica di 397 keV/?. I scintillatori organici BaF2 mostrano scale energetiche coerenti per fotoni gamma e elettroni beta.
- Analisi del Segnale: La forma d'impulso (PSD) è utilizzata per distinguere tra impulsi causati da particelle diverse in base al loro profilo temporale.

## Risultati e Limiti:
- Decadimento 130Ba: Sono stati ottenuti limiti per i canali di decadimento del 130Ba, con tempi di vita misurati di (2,2 ± 0,5) × 10^21 anni e (6,0 ± 1,1) × 10^20 anni.
- Contaminazione U/Th: I cristalli BaF2 possono contenere elevate quantità di catene di uranio e torio, che hanno permesso studi sulla vita media del 212Po e sul decadimento β del 222Rn.
- Limiti Sperimentali: Sono stati posti limiti migliori rispetto a quelli precedenti per i decadimenti ββ di 212Pb, 222Rn e 226Ra.

La collaborazione DAMA, che include istituti di ricerca in Italia, India e Ucraina, continua a migliorare la tecnologia BaF2 per lo studio di processi rari e interazioni fisiche.