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 Institute of Nuclear
Physics Polonia, AIT Austrian Institute of Technology, Laplace Laboratory of
Toulouse University, Politecnico di Milano, ENEA-Bologna
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?
Radioprotezione
Radioterapia
Radiobiologia
Scopo del progetto:
investigare la fisica delle interazioni ionizzanti in siti di
dimensioni nanometriche
Bersagli biologici

Perchè è importante investigare l’interazione della radiazione a livello del nanometro?
l’importanza delle proprietà spaziali del deposito energetico su scala nanometrica
1-2 mm
Le dimensioni dei più
importanti bersagli
biologici hanno
dimensioni
micrometriche o
nanometriche
2 nm
11 nm
Nucleosome 11nm
L’interazione radiazione-materia biologica
 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
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
Piano di misure dell‘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
Distribuzioni condizionali: invarianza con d
Pn*(Q, d)
D = 20 nm
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
Distribuzioni condizionali: invarianza con tipo di ione
ed energia
Pn*(Q, d)
D = 20 nm
Risultati ed obiettivi futuri
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.
La qualità della radiazione dovuta ai raggi d risulta
essere invariante con il parametro d’impatto d ed il
tipo ed energia dello ione
Completamento piano di misura:
 240 MeV 12C
180 MeV 12C
15 MeV p
 16 MeV deutoni (ripetizione)
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