STARTRACK2 Laura De Nardo nanodosimetric ST ructure of h A d R on TRACK s

1. STARTRACK2 Laura De Nardo nanodosimetric STructure of hAdRon TRACKs INFN PD – LNL PD: Laura De Nardo (0.50), G. Tornielli (0.50), D. Moro (0.50) LNL: P. Colautti (0.50), V. Conte (0.50), M. Lombardi (1.00), M. Poggi (0.20), S. Canella (0.20), G. Egeni (0.50) Collaborazioni: PTB-Braunschweig Germania, SOLTAN InstituteofNuclearPhysics Polonia, AIT AustrianInstituteofTechnology, Laplace LaboratoryofToulouseUniversity, Politecnico di Milano, ENEA-Bologna

2. Linea di ricerca In tutti i settori che si occupano dell‘interazione delle radiazioni ionizzanti con la materia biologica si pone una domanda: quale è la quantità fisica più significativa dal punto di vista degli effetti biologici? Scopo del progetto: investigare la fisicadelleinterazioniionizzanti in sitididimensioninanometriche

3. Bersaglibiologici • Perchè è importanteinvestigarel’interazionedellaradiazione a livello del nanometro? l’importanza delle proprietà spaziali del deposito energetico su scala nanometrica 1-2 mm 2 nm Le dimensioni dei più importanti bersagli biologici hanno dimensioni micrometriche o nanometriche 11 nm Nucleosome 11nm

4. L’interazioneradiazione-materiabiologica  interazione multiparticellare interazione di singola particella  di fondamentale importanza l’indagine della struttura di traccia prodotta da una singola particella su scala nanometrica le distribuzioni della grandezza dei cluster di ionizzazioni prodotti specificare il danno biologico indotto

5. L’esperimento STARTRACK D = 20 nm Misura le distribuzioni del numero di ionizzazioni (cluster size) prodotte da un singolo adrone in un volume sensibile di dimensioni pari a circa 20 nm di tessuto equivalente al variare del parametro d’impatto d. Volume sensibile del rivelatore

6. Piano di misuredell‘esperimento STARTRACK Cammino libero medio di ionizzazione p in gas propano di ioni idrogeno, litio e carbonio Ioni leggeri di interesse terapeutico Monte Carlo: proprietà di invarianza nella struttura di traccia di ionizzazione prodotta da particelle cariche

7. Distribuzionicondizionali: invarianzacond D = 20 nm Pn*(Q, d) P*n(Q, d) : probabilità che n ionizzazioni siano prodotte nei bersagli colpiti posti a distanza d dalla traccia di una particella la cui qualità di radiazione è Q

8. Distribuzionicondizionali: invarianzacontipo di ioneedenergia D = 20 nm Pn*(Q, d)

9. Risultatiedobiettivifuturi Per tutti gli ioni finora investigati: • Le distribuzioni condizionali nella zona di “penombra” sono indipendenti dalla distanza d. • Le distribuzioni condizionali sono indipendenti dal tipo di ione e dalla sua energia. • Completamento piano di misura: • 240 MeV12C • 180 MeV12C • 15 MeV p • 16 MeV deutoni (ripetizione) La qualità della radiazione dovuta ai raggi d risulta essere invariante con il parametro d’impatto d ed il tipo ed energia dello ione

10. Piano finanziario PD INTERNO 1.0 k€ Partecipazione ad un congresso nazionale per 1 persona (XVI Convegno nazionale della Società Italiana per le Ricerche sulle Radiazioni) CONSUMO 1.0 k€ Componentistica per manutenzione elettronica del rivelatore TOTALE 2.0 k€ Richieste ai servizi 2012 1.0 mu officina elettronica per manutenzione apparato