Scopo del corso e' fornire agli studenti una conoscenza dei processi fisici alla base delle interazioni fra i prodotti di decadimento di nuclidi radioattivi e la materia al fine di poterne valutare gli effetti e i danni per l'uomo e l'ambiente.

Interazione radiazione materia ?Interazione particelle elementari-materia Equazioni di Maxwell in forma integrale. Operatori differenziali. Equazioni di Maxwell in forma differenziale. Onde elettromagnetiche. Legge del corpo nero di Planck. Natura particellare e ondulatoria delle particelle elementari. Effetto fotoelettrico. Raggi X. Diffusione Thomson. Diffusione Rayleigh. Sezione d?urto differenziale. Sezione d?urto e libero cammino medio. Diffusione Compton. Produzione di coppie. Dipendenza dall?energia delle sezioni d?urto per l?effetto fotoelettrico, per l?effetto Compton e per il processo di produzione di coppie. Perdite di energia pe ionizzazione di elettroni relativistici e non relativistici. Energia persa per ionizzazione da protoni relativistici. Spettro differenziale di produzione di raggi gamma. Effetto Cherenkov. Struttura dell?atomo Cenni delle quattro interazioni fondamentali: interazione gravitazionale, interazione elettromagnetica, interazione debole, interazione forte. Esperimento di Thomson. Modello atomico di Thomson. Esperimento di Geiger e Marsden. Formula di Rutherford. Modello dell?atomo di Rutherford. Sezione d?urto differenziale per la diffusione coulombiana. Distribuzione dell?angolo di diffusione coulombiana. Lunghezza di radiazione. Processo di bremsstrahlung. Energia critica. Modello dell?atomo di Bohr. Lunghezza d?onda di De Broglie associata ad una particella. Spettri di emissione ed assorbimento degli elementi. Calcolo delle orbite permesse per gli elettroni nell?atomo di idrogeno. Calcolo delle energie relative alle orbite permesse. Confronto fra il modello dell?atomo di Bohr e l?elettromagnetismo classico. Principio di corrispondenza. Il nucleo Unit? di massa atomica. Modello del nucleo contenente elettroni. Incongruit? della presenza degli elettroni nel nucleo. Scoperta del neutrone. Stabilit? dei nuclei pari-pari. Nuclei pari-dispari e dispari-pari. Nuclei stabili dispari-dispari. Modello del nucleo a goccia liquida. Energia di legame (energia di volume, energia di superficie, energia coulombiana, energia di asimmetria ed energia di appaiamento). Modello a guscio del nucleo. Modello collettivo (cenni). Mesone pi come intermediario della forza nucleare.Elementi radioattivi Nuclei instabili. Costante di decadimento. Tempi di dimezzamento e vita media dei radionuclidi. Datazione con C-14, K-40, Rb-87, U-238. Serie radioattive. Decadimento alpha. Decadimento beta. Decadimento gamma. Nucleo composto. Processi di fissione e fusione. Sintesi degli elementi nelle stelle.

Modalità didattiche

Lezioni frontali.

Testi di studio

Dispense distribuite dal docente

Modalità di
accertamento

Esame orale

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

corso opzionale