Jakub Skowronski · Ricercatore postdoc in astrofisica nucleare sperimentale

Astrofisica nucleare, misurata sotto 1,4 km di roccia.

Le stelle brillano perché nel loro cuore i nuclei atomici si fondono tra loro. Io misuro queste reazioni nucleari in laboratorio, alle basse energie a cui avvengono dentro le stelle. A quelle energie le reazioni sono così rare che l'esperimento va schermato dai raggi cosmici con 1,4 km di roccia: è LUNA, l'acceleratore sotterraneo del Gran Sasso. Sviluppo anche il software che trasforma le misure nei tassi di reazione usati dagli astrofisici.

Prossimi passi: dati aperti e FAIR dagli esperimenti sotterranei, un database condiviso di valutazioni R-matrix e nuove osservabili a LUNA, dal tracciamento γ alla polarizzazione. Prospettive →

Esplora l'atlante delle reazioni Ricerca e pubblicazioni

viene catturato un protone
decadimento β⁺: un protone diventa un neutrone
entra un protone, esce un nucleo di elio: di nuovo carbonio

Ciclo CN (CNO-I). Il carbonio cattura un protone, decade, cattura altri protoni e alla fine torna carbonio, dopo aver trasformato quattro protoni in un nucleo di elio. Salendo si aggiunge un protone, andando a destra un neutrone. Guardalo nell'atlante

Risorse per la comunità

Aperte, datate e citabili: ciò che questo sito offre a chi lavora su queste reazioni.

Atlante delle reazioni
75 reazioni della combustione stellare e del Big Bang sulla carta dei nuclidi: che cosa fa ciascuna, quanto bene se ne conosce il tasso, chi l'ha misurata e come.
licenza CC BY 4.0versione 2026-10-12Come citarlo
Esploratore dei tassi di reazione
Le catene pp, i cicli CNO, NeNa e MgAl e il processo s. Trova il passo più lento in un ambiente stellare, cambia un tasso e vedi come cambiano le abbondanze, calcolate nel tuo browser da JINA REACLIB.
licenza CC BY 4.0JINA REACLIB · pynucastroFonti 21 curiosità
Esploratore dei dati nucleari
Che cosa è stato misurato, e dove si fermano le misure: 89.804 serie di dati del registro mondiale delle reazioni nucleari (EXFOR) e i livelli di ogni nucleo (ENSDF), collegati alle 75 reazioni dell'atlante.
Dati: EXFOR (IAEA/NRDC), versione del 28 settembre 2026, CC BY 4.0Livelli: ENSDF (NNDC)Come citarlo
Il processo s
Come le stelle producono circa metà dei nuclei più pesanti del ferro, sulla carta dal ferro al bismuto.
Parte dell'atlante, si cita come l'atlante
Valutazioni R-matrix
8 valutazioni R-matrix calcolate con AZURE2 nel browser: 2 riproducono fit pubblicati, 2 sono modelli preliminari di analisi pubblicate, 3 non sono ancora pubblicate e 1 è in corso. Ognuna ha i suoi file di input, da scaricare ed eseguire in locale.
Come citarle: nella pagina di ciascuna valutazioneDove va a finire un tasso: l'esploratore dei tassi
LunaSRIM
SRIM-2013 in puro Python, convalidato sull'output di SRIM-2013
versione 1.0.0licenza MITPyPI
Note
5 note sulla teoria R-matrix, ciascuna con un esempio svolto su una reazione reale (in inglese).
Glossario
49 termini dell'astrofisica nucleare in linguaggio semplice, in italiano e in inglese.

L'atlante, il glossario e le valutazioni sono in italiano oltre che in inglese, per arrivare a studenti e pubblico e non solo agli specialisti. Tra le attività di divulgazione: Stelle sulla Terra, astrofisica nucleare per bambini con disabilità (2024), e percorsi di astrofisica nucleare per le scuole superiori (PCTO, 2021–2022): la divulgazione nel CV.

Novità

Tutte le novità

Ruoli e riconoscimenti

Tutto nel CV

Ricerca

A LUNA la roccia sopra il laboratorio riduce il flusso dei muoni cosmici di circa un milione di volte, e diventano misurabili sezioni d'urto dell'ordine del picobarn. Una misura, però, è sempre solo una manciata di punti in una stretta finestra di energia. Trasformare quei punti nella grandezza che serve all'astrofisica, un tasso di reazione alle temperature stellari, spesso molto al di sotto di qualunque energia misurabile, è il compito della teoria R-matrix.

Da giugno 2025 sono il responsabile e lo sviluppatore principale di AZURE2, un codice R-matrix molto usato nel settore, e sono membro della rete INDEN dell'IAEA per gli elementi leggeri (INDEN-LE), che ne valuta le sezioni d'urto. Questo sito tiene insieme le due cose: note sulla teoria e valutazioni che puoi aprire ed eseguire nel tuo browser.

Tutti i temi di ricerca CV Software

2020–oggi

LUNA — catture protoniche, in profondità sotto terra

Coordinatore del gruppo di lavoro ¹⁹F + p (dal 2024) · Coordinatore DAQ (dal 2024)

Misure dirette di sezioni d'urto alle energie stellari, dove il segnale è così debole che per vederlo l'esperimento deve stare sotto terra.

giu. 2025–oggi

AZURE2 — codice R-matrix

Responsabile e sviluppatore principale

Un codice R-matrix molto usato per l'astrofisica nucleare, per la valutazione dei dati nucleari dell'IAEA e per l'analisi dei materiali.

2023–oggi

AGATA — una vita media sotto il femtosecondo nel ¹⁵O

Portavoce

Misurare quanto vive uno stato nucleare quando la risposta è una frazione di femtosecondo, e che cosa questo ci dice sul Sole.

2024–oggi

CRYRING — schermaggio elettronico in cinematica inversa

Partecipante

Verificare come gli elettroni atomici alterino una sezione d'urto nucleare misurata in laboratorio, nel regime in cui l'effetto è più grande.

Articoli principali

Pubblicazioni

Phys. Rev. Lett. 131, 162701 (2023)
Proton-capture rates on carbon isotopes and their impact on the astrophysical ¹²C/¹³C ratio
Primo autore
Phys. Rev. C 107, L062801 (2023)
Improved S-factor of the ¹²C(p,γ)¹³N reaction at E = 320–620 keV and the 422 keV resonance
Primo autore
Phys. Rev. C 111, 064611 (2025)
Improved S factor of the ¹³C(p,γ)¹⁴N reaction at E^ₚ = 330–740 keV and parameters of resonances at 448 keV and 551 keV
Primo autore
Phys. Rev. C 111, 035802 (2025)
A comparative analysis of R-matrix fitting: ¹²C(p,γ)¹³N as test case
Primo autore

Note

Tutte le note

Le note sono scritte in inglese.

When a reduced width stops being measurable

R-matrix theory · 16 min

An R-matrix fit can describe the data well and still contain a parameter the data cannot see. Why that happens, why the channel radius controls it, and how to tell before trusting an uncertainty.

Polarization observables in R-matrix theory

R-matrix theory · 15 min

What a polarized beam measures, why it carries information no cross section can, and how the calculation adapts to the spins of the particles involved. Two worked examples: protons on carbon-12 and on nitrogen-15.

From a cross section to a stellar reaction rate

Nuclear astrophysics · 8 min

The integral that turns a laboratory cross section into the quantity a stellar model consumes, why it samples an energy window no experiment can reach, and a regime in which the standard perturbative treatment of radiative capture fails without any obvious warning.