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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2018/2019
Scuola Scuola di Ingegneria Industriale e dell'Informazione
Insegnamento 093808 - RADIOATTIVITA' E RADIOPROTEZIONE (C.I.)
  • 093806 - RADIOATTIVITÀ (MODULO C.I.)
Docente Pola Andrea
Cfu 5.00 Tipo insegnamento Modulo Di Corso Strutturato

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing Ind - Inf (1 liv.)(ord. 270) - BV (352) INGEGNERIA ENERGETICA*AZZZZ086055 - RADIOATTIVITA' E RADIOPROTEZIONE
E3NAZZZZ093808 - RADIOATTIVITA' E RADIOPROTEZIONE (C.I.)
EN3AZZZZ093808 - RADIOATTIVITA' E RADIOPROTEZIONE (C.I.)
Ing Ind - Inf (Mag.)(ord. 270) - BV (478) NUCLEAR ENGINEERING - INGEGNERIA NUCLEARE*AZZZZ086055 - RADIOATTIVITA' E RADIOPROTEZIONE
091720 - RADIOATTIVITA'

Obiettivi dell'insegnamento

L’insegnamento intende fornire gli elementi di base della Fisica Nucleare, ovvero sviluppare le conoscenze di base necessaria alla comprensione della struttura nucleare, delle proprietà che la caratterizzano e dei processi che la riguardano. Ad un’introduzione dei concetti fondamentali della relatività ristretta fa seguito l’analisi dei principali processi fisici (emissione del corpo nero, effetto fotoelettrico, effetto Compton) cha portano all’introduzione della nuova visione quantistica, in particolare della meccanica quantistica non relativistica. Una volta discusse le principali novità e conseguenze quantistiche si procede alla descrizione fenomenologica delle principali proprietà statiche del nucleo, all’introduzione delle quantità fisiche utili alla caratterizzazione nucleare e, infine, all’analisi dei principali processi di decadimento radioattivo. Sono previste attività di laboratorio finalizzate alla presentazione e discussione degli aspetti salienti dei processi di decadimento radioattivo.


Risultati di apprendimento attesi

Lo studente:

* conosce e sa analizzare gli elementi fondamentali e le principali implicazioni della relatività ristretta e della meccanica quantistica non relativistica;

* riconosce, distingue e sa analizzare nelle loro parti i principali aspetti fenomenologici della fisica nucleare, i modelli nucleari a goccia di liquido e a strati, il processo stocastico di decadimento radioattivo, i processi di decadimento alfa, beta e gamma;

* è in grado di applicare le conoscenze di base acquisite nell’ambito delle attività numerico-sperimentali alla comprensione, interpretazione e descrizione del decadimento di radionuclidi;

*espone gli argomenti trattati utilizzando un linguaggio e una terminologia corretta ed appropriata dal punto di vista scientifico.


Argomenti trattati

Richiami di teoria della relatività: richiami di equazione delle onde elettromagnetiche, principio di relatività di Galileo e principio di relatività ristretta, invarianza della velocità della luce, trasformazioni di Lorentz, effetti relativistici di dilatazione dei tempi, contrazione delle lunghezze, simultaneità. Inadeguatezza della fisica classica: radiazione del corpo nero e teoria dei quanti, effetto fotoelettrico e quantizzazione del campo elettromagnetico, ipotesi del fotone, effetto Compton, righe spettrali dell’idrogeno

Struttura microscopica della materia: atomo di Bohr e quantizzazione del momento angolare, ipotesi di De Broglie, atomo di De Broglie, principio di indeterminazione di Heisenberg.

Cenni di meccanica quantistica non relativistica: funzione d’onda ed interpretazione, equazione di Schrodinger, stati stazionari, tunneling quantistico, quantizzazione dei livelli atomici, degenerazione dei livelli atomici, campo di forze centrali, armoniche sferiche, momento angolare orbitale e intrinseco

Elementi di fisica nucleare: scattering di Rutherford, sezione d’urto di reazione, proprietà statiche del nucleo, energia di legame e reazioni di fissione e fusione nucleare, modelli nucleari a goccia di liquido e a strati.

Decadimento radioattivo: legge generale, grandezze caratteristiche, principali modi di decadimento, Q-valore, decadimento alfa, decadimento beta, diseccitazione nucleare.


Prerequisiti

Sono richieste le conoscenze basilari della fisica classica (meccanica, termodinamica, elettromagnetismo). 


Modalità di valutazione

L'esame consiste in una prova orale che si terrà negli appelli predisposti dalla Scuola nel calendario delle sessioni d'esame.

E' valutata la capacità di:

- comprensione ed elaborazione degli aspetti e delle implicazioni fondamentali della relatività ristretta e della meccanica quantistica non relativistica;

- esporre e discutere le principali proprietà fisiche del nucleo, gli aspetti e le grandezze fisiche fondamentali del decadimento radioattivo, gli aspetti fisici salienti dei decadimenti alfa, beta e gamma, e le principali tecniche di caratterizzazione associate;

- esporre gli argomenti richiesti in modo efficace, appropriato.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaAppunti resi disponibili dal docente sulla pagina Beep dell'insegnamento.
Risorsa bibliografica facoltativaL.Lovitch,S.Rosati, Fisica Generale, Editore: Casa Editrice Ambrosiana. Zanichelli
Risorsa bibliografica facoltativaF. Ciccacci, Fondamenti di Fisica Atomica e Quantistica, Editore: EdiSES
Risorsa bibliografica facoltativaK.S. Krane, Introductory Nuclear Physics, Editore: Wiley

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
37:30
56:15
Esercitazione
7:30
11:15
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
5:00
7:30
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 50:00 75:00

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese
schedaincarico v. 1.6.4 / 1.6.4
Area Servizi ICT
10/07/2020