Modellizzazione della foto-ionizzazione laser di radionuclidi medicali mediante la matrice densità ridotta

Il progetto SPES presso i Laboratori Nazionali di Legnaro dell'INFN ha tra i suoi obiettivi la produzione di radionuclidi esotici tramite la tecnica della Separazione Isotopica On-Line (ISOL). In questo contesto, un ruolo centrale è rivestito dalle sorgenti di ionizzazione, e in particolare dalla Laser Ion Source (LIS), che permette di eccitare e ionizzare selettivamente gli elementi fornendo loro specifiche lunghezze d'onda. Di particolare interesse sono gli elementi con radioisotopi d'interesse medico, come iodio, scandio e argento, studiati dal progetto satellite ISOLPHARM. Il presente lavoro di tesi è dedicato all'individuazione e allo studio teorico di alcuni schemi di ionizzazione applicabili al gallio e allo scandio, sviluppati attraverso il formalismo della matrice densità ridotta. L'obiettivo è quello di stimare l'efficienza di ionizzazione ottenibile dagli schemi analizzati, identificando quali sono le configurazioni più vantaggiose e la loro compatibilità con la produzione via ISOL. Verranno inoltre considerate in maniera sistematica le principali variabili che influiscono sulla resa del processo, in modo tale da ottenere una valutazione quanto più realistica. Infine, un ulteriore aspetto affrontato sarà la definizione dell'intervallo di potenze laser che consente di massimizzare l'efficienza complessiva della sorgente LIS.