Ricerca di decadimento beta senza neutrini. L'esperimento CUORE è attualmente in prese dati presso i laboratoni nazionali del Gran Sasso. CUPID sarà il successore.

CUORE (Cryogenic Underground Observatory for Rare Events) è un esperimento di fisica delle astroparticelle attivo dal 2017 presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso dell'INFN. Si dedica alla ricerca del doppio decadimento beta senza neutrini: un processo mai registrato la cui osservazione permetterebbe di determinare se il neutrino sia una particella Majorana e di ottenere informazioni fondamentali sulla scala delle masse dei neutrini.

L'esperimento utilizza, come possibile emettitore, l'isotopo 130 del tellurio contenuto in 988 cristalli di ossido di tellurio. La tecnica di rivelazione delle particelle sfrutta l'aumento di temperatura a cui é soggetto ognuno dei cristalli nel momento in cui l'energia del decadimento viene rilasciata. Questo pone peró una notevole sfida tecnologica: affiché il riscaldamento sia misurabile é necessario che i cristalli siano mantenuti ad una temperatura prossima allo zero assoluto, solitamente tra i 15 e i 18 millikelvin.

Sulla base dell'esperienza maturata con CUORE, è in fase di sviluppo CUPID (CUORE Upgrade with Particle IDentification), un esperimento di nuova generazione che mira a migliorare ulteriormente la sensibilità tramite l'utilizzo di cristalli scintillanti e isotopicamente arricchiti.

Il gruppo di Pavia è responsabile dello sviluppo del sistema di iniezione ottica di CUPID e, in collaborazione con altri gruppi INFN, è attivo su:

• Analisi dei dati raccolti da CUORE
• Sviluppo prototipi CUPID presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso
• Sviluppo software per CUPID