RO-DUNE

Program 5.9 / 5.9.2 – CERN-RO
Project duration: 2024–2026

Despre proiect

RO-DUNE reprezintă contribuția României la programul CERN dedicat fizicii neutrinilor la DUNE.
Proiectul sprijină dezvoltarea și optimizarea detectorilor protoDUNE și DUNE, cu accent pe reducerea fondului radioactiv, R&D pentru detectori și căutări de fizică nouă.

Activitățile principale includ:
– caracterizarea fondului radioactiv în LAr,
– studiul radiopuritatii și compoziției materialelor,
– modelarea proceselor de scintilație și ionizare în LAr dopat cu LXe,
– îmbunătățirea reacțiilor (α,n) și a secțiunilor eficace,
– căutări de particule exotice precum WIMPs, strangelets, micro-găuri negre și axion-quark nuggets.

Obiectivele proiectului

Obiectivul 1
Low-Energy Neutrino Physics

  • Studii în protoDUNE și DUNE

  • Modelarea răspunsului detectorului

  • Ecranare pentru particule α, n, μ, γ, e⁻

Obiectivul 2
Fondul radioactiv

  • Măsurarea radiopurității materialelor

  • Analiza compoziției

  • Strategii pentru reducerea fundalului

Obiectivul 3
Detector R&D: LAr–LXe Physics

  • Modelarea scintilației (LAr + LXe)

  • Simulări ale ionizării

  • Optimizarea parametrilor detectorilor

Obiectivul 4

Studii ale reacțiilor (α,n)

  • Secțiuni eficace (TALYS, EMPIRE, JENDL)

  • Probabilități de tranziție pe stările excitate

  • Modelarea contribuției la fondul radioactiv

Sinergii și activități de popularizare

Collaborări

  • Parteneriate cu CERN & DUNE

  • Interacții cu grupuri internaționale LAr

  • Analize și simulări comune

Diseminarea rezultatelor

    • Publicații

    • Prezentări la conferințe

    • Workshop-uri și seminarii

Popularizarea științei

    • Prezentări publice

    • Activități cu elevi

    • Popularizarea științei

Sinergii

  • Operarea și mentenanța detectorilor

  • Dezvoltare de software

  • Analize de fond radioactiv

Echipa

Coordonator

  • Ionel Lazanu

Membri

  • Alexandru Jipa
  • Mihaela Parvu
  • Leonard Gebac
  • Marius Calin (until 2024)

Studenți doctoranzi

  • Ioana Lălău
  • Denis Barbu
  • Ana Irimia (until 2023)

Studenți masteranzi

  • Valentin Bugaescu

Publicații

2025

1. Measurement of Exclusive π⁺π⁻–argon Interactions Using ProtoDUNE-SP
DUNE Collaboration, Saeed Abbaslu (IPM Tehran) et al.
e-Print: 2511.13462 [hep-ex] (2025)

2. First Measurement of π⁺π⁺–Ar and p–Ar Total Inelastic Cross Sections in the Sub-GeV Energy Regime with ProtoDUNE-SP
DUNE Collaboration, Saeed Abbaslu (IPM Tehran) et al.
e-Print: 2511.11925 [nucl-ex]

3. Identification of low-energy kaons in the ProtoDUNE-SP detector
DUNE Collaboration, Saeed Abbaslu et al.
e-Print: 2510.08380 [hep-ex]

4. Towards mono-energetic ν–Ar cross-section measurements with DUNE-PRISM
DUNE Collaboration, S. Abbaslu et al.
e-Print: 2509.07664 [hep-ex]

5. Operation of a Modular 3D-Pixelated LArTPC in a Neutrino Beam
DUNE Collaboration, S. Abbaslu et al.
e-Print: 2509.07012 [physics.ins-det]

6. Spatial and temporal evaluations of liquid argon purity in ProtoDUNE-SP
DUNE Collaboration, Saeed Abbaslu et al.
*JINST 20 (2025) P09008 • e-Print: 2507.08586

7. Dark matter signatures in cosmic rays
M. Maroudas, A. Argiriou, G. Cantatore, E. Georgiopoulou, M. Karuza et al.
e-Print: 2506.17676 [astro-ph.HE]

8. European Contributions to Fermilab Accelerator Upgrades for DUNE
DUNE Collaboration, Adam Abed Abud (CERN) et al.
e-Print: 2503.23744

9. DUNE Software and Computing Research and Development
DUNE Collaboration, Adam Abed Abud et al.
e-Print: 2503.23743

10. The DUNE Science Program
DUNE Collaboration, Adam Abed Abud et al.
e-Print: 2503.23291

11. The DUNE Phase II Detectors
DUNE Collaboration, Adam Abed Abud et al.
e-Print: 2503.23293

12. Nuclear effects in proton decay
D. Barbu, M. Parvu, I. Lazanu (University of Bucharest)
*Mod.Phys.Lett.A 40 (2025) 2550038 • e-Print: 2502.13981

13. Neutrino interaction vertex reconstruction with Pandora deep learning
DUNE Collaboration
*EPJC 85 (2025) 697 • e-Print: 2502.06637

2024

14. Track-length extension fitting algorithm for LArTPCs
DUNE Collaboration
JINST 20 (2025) P02021 • e-Print: 2409.18288

15. DUNE Phase II: scientific opportunities and detector concepts
DUNE Collaboration
JINST 19 (2024) P12005 • e-Print: 2408.12725

16. Optimised neutron yield calculations from (α, n) reactions (SOURCES4)
M. Parvu, P. Krawczun, V. Kudryavtsev
Appl.Radiat.Isot. 225 (2025) 112035 • e-Print: 2408.10910

17. Total inelastic K⁺–Ar cross section (5–7.5 GeV)
DUNE Collaboration
Phys.Rev.D 110 (2024) 092011 • e-Print: 2408.00582

18. Supernova pointing capabilities of DUNE
DUNE Collaboration
Phys.Rev.D 111 (2025) 092006 • e-Print: 2407.10339

19. A New Possible Way to Detect Axion Antiquark Nuggets
I. Lazanu, M. Parvu (University of Bucharest)
Symmetry 16 (2024) 869 • e-Print: 2407.04330

20. Review of Neutron Yield from (α, n) Reactions
D. Cano-Ott, S. Cebrián, P. Dimitriou, M. Gromov, M. Harańczyk et al.
J.Phys.G (2025) • e-Print: 2405.07952

21. Pixel-readout Liquid Argon TPC Performance
DUNE Collaboration
Instruments 8 (2024) 41 • e-Print: 2403.03212

22. Exploring the detection of AQN in large liquid detectors
I. Lazanu, M. Parvu (University of Bucharest)
JCAP 05 (2024) 014 • e-Print: 2402.07312

23. Doping liquid argon with xenon in ProtoDUNE-SP
DUNE Collaboration
JINST 19 (2024) P08005 • e-Print: 2402.01568

Scroll to Top