Frontiers in Astronomy and Space Sciences (Apr 2021)
The NUMEN Project: An Update of the Facility Toward the Future Experimental Campaigns
- Francesco Cappuzzello,
- Francesco Cappuzzello,
- Luis Acosta,
- Clementina Agodi,
- Ismail Boztosun,
- Giuseppe A. Brischetto,
- Giuseppe A. Brischetto,
- Salvatore Calabrese,
- Luciano Calabretta,
- Daniela Calvo,
- Luigi Campajola,
- Luigi Campajola,
- Vittoria Capirossi,
- Vittoria Capirossi,
- Diana Carbone,
- Manuela Cavallaro,
- Efrain Chávez,
- Irene Ciraldo,
- Irene Ciraldo,
- Franck Delaunay,
- Franck Delaunay,
- Franck Delaunay,
- Haris Djapo,
- Carlo Ferraresi,
- Carlo Ferraresi,
- Paolo Finocchiaro,
- Maria Fisichella,
- Elisa M. Gandolfo,
- Elisa M. Gandolfo,
- Felice Iazzi,
- Felice Iazzi,
- Mauricio Moralles,
- Lorenzo Neri,
- Josè R. B. Oliveira,
- Luciano Pandola,
- Horia Petrascu,
- Federico Pinna,
- Federico Pinna,
- Antonio D. Russo,
- Diego Sartirana,
- Onoufrios Sgouros,
- S. O. Solakci,
- Vasileios Soukeras,
- Alessandro Spatafora,
- Alessandro Spatafora,
- Domenico Torresi,
- Salvatore Tudisco,
- Aydin Yildirim
Affiliations
- Francesco Cappuzzello
- Dipartimento di Fisica e Astronomia “Ettore Majorana”, Università di Catania, Catania, Italy
- Francesco Cappuzzello
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- Luis Acosta
- Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico
- Clementina Agodi
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- Ismail Boztosun
- Physics Department, Akdeniz University, Antalya, Turkey
- Giuseppe A. Brischetto
- Dipartimento di Fisica e Astronomia “Ettore Majorana”, Università di Catania, Catania, Italy
- Giuseppe A. Brischetto
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- Salvatore Calabrese
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- Luciano Calabretta
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- Daniela Calvo
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Sezione di Torino, Turin, Italy
- Luigi Campajola
- Dipartimento di Fisica–Università di Napoli Federico II, Napoli, Italy
- Luigi Campajola
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Sezione Napoli, Napoli, Italy
- Vittoria Capirossi
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Sezione di Torino, Turin, Italy
- Vittoria Capirossi
- Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia, Politecnico di Torino, Torino, Italy
- Diana Carbone
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- Manuela Cavallaro
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- Efrain Chávez
- Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico City, Mexico
- Irene Ciraldo
- Dipartimento di Fisica e Astronomia “Ettore Majorana”, Università di Catania, Catania, Italy
- Irene Ciraldo
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- Franck Delaunay
- Dipartimento di Fisica e Astronomia “Ettore Majorana”, Università di Catania, Catania, Italy
- Franck Delaunay
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- Franck Delaunay
- LPC Caen, Normandie Université, ENSICAEN, UNICAEN, CNRS/IN2P3, Caen, France
- Haris Djapo
- 0Institute of Accelerator Laboratory, Ankara University, Ankara, Turkey
- Carlo Ferraresi
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Sezione di Torino, Turin, Italy
- Carlo Ferraresi
- 1Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale, Politecnico di Torino, Turin, Italy
- Paolo Finocchiaro
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- Maria Fisichella
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- Elisa M. Gandolfo
- Dipartimento di Fisica–Università di Napoli Federico II, Napoli, Italy
- Elisa M. Gandolfo
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Sezione Napoli, Napoli, Italy
- Felice Iazzi
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Sezione di Torino, Turin, Italy
- Felice Iazzi
- Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia, Politecnico di Torino, Torino, Italy
- Mauricio Moralles
- 2Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, Comissão Nacional de Energia Nuclear, São Paulo, Brazil
- Lorenzo Neri
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- Josè R. B. Oliveira
- 3Instituto de Física da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil
- Luciano Pandola
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- Horia Petrascu
- 4Institutul National de Cercetare-Dezvoltare pentru Fizica si Inginerie Nucleara Horia Hulubei (IFIN-HH), Măgurele, Romania
- Federico Pinna
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Sezione di Torino, Turin, Italy
- Federico Pinna
- Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia, Politecnico di Torino, Torino, Italy
- Antonio D. Russo
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- Diego Sartirana
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Sezione di Torino, Turin, Italy
- Onoufrios Sgouros
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- S. O. Solakci
- Physics Department, Akdeniz University, Antalya, Turkey
- Vasileios Soukeras
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- Alessandro Spatafora
- Dipartimento di Fisica e Astronomia “Ettore Majorana”, Università di Catania, Catania, Italy
- Alessandro Spatafora
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- Domenico Torresi
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- Salvatore Tudisco
- Istituto Nazionale di Fisica Nucleare–Laboratori Nazionali del Sud, Catania, Italy
- Aydin Yildirim
- Physics Department, Akdeniz University, Antalya, Turkey
- DOI
- https://doi.org/10.3389/fspas.2021.668587
- Journal volume & issue
-
Vol. 8
Abstract
The goal of NUMEN project is to access experimentally driven information on Nuclear Matrix Elements (NME) involved in the neutrinoless double beta decay (0νββ) by accurate measurements of the cross sections of heavy-ion induced double charge-exchange reactions. In particular, the (18O, 18Ne) and (20Ne, 20O) reactions are adopted as tools for β+β+ and β−β− decays, respectively. The experiments are performed at INFN–Laboratory Nazionali del Sud (LNS) in Catania using the Superconducting Cyclotron to accelerate the beams and the MAGNEX magnetic spectrometer to detect the reaction products. The measured cross sections are very low, limiting the present exploration to few selected isotopes of interest in the context of typically low-yield experimental runs. In order to make feasible a systematic study of all the candidate nuclei, a major upgrade of the LNS facility is foreseen to increase the experimental yield by more than two orders of magnitude. To this purpose, frontier technologies are being developed for both the accelerator and the detection systems. An update description of the NUMEN project is presented here, focusing on recent achievements from the R&D activity.
Keywords
- double beta decay
- nuclear matrix elements
- double charge exchange
- heavy ion multidetector
- MAGNEX spectrometer