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Anno Accademico 2016/17
01QHCND
Radiation Protection
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Energetica E Nucleare - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Zucchetti Massimo ORARIO RICEVIMENTO PO ING-IND/19 40.5 19.5 0 0 5
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/19 6 C - Affini o integrative Attività formative affini o integrative
Presentazione
La protezione dalle radiazioni e la sicurezza radiologica sono una competenza fondamentale per un ingegnere nucleare in tutto il mondo.
Concetti base su radioattività, sorgenti naturali e artificiali di radiazioni, interazione delle radiazioni con la materia e gli effetti biologici provocati dalle radiazioni, sorgenti di radiazioni in un reattore nucleare, sicurezza nucleare, sicurezza delle applicazioni non energetiche delle radiazioni, tecniche di schermatura, rilevamento e misurazione delle radiazioni, valutazione di impatto ambientale della radioattività, compresa la dispersione atmosferica e acquatica di radionuclidi e di contaminazione della catena alimentare, incidenti nucleari con casi di studio, scorie radioattive, protezione dalle radiazioni non ionizzanti.
Risultati di apprendimento attesi
L'obiettivo del Corso è quello di soddisfare le esigenze di formazione degli studenti magistrali in ingegneria energetica e nucleare per acquisire conoscenza in materia di radioprotezione e la sicurezza delle sorgenti di radiazioni. Il corso mira inoltre a fornire gli strumenti di base necessari per coloro che diventeranno professionisti in materia di radioprotezione e di un uso sicuro delle sorgenti di radiazioni. È stato progettato per fornire una formazione teorica e pratica nelle basi scientifiche e/o tecniche multidisciplinari di gestione di norme nazionali ed internazionali in materia di radioprotezione e la loro implementazione.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Basilari conoscenze di un laureato in ingegneria di fisica e chimica.
Programma
1. Le radiazioni ionizzanti e grandezze fisiche correlate. Introduzione agli argomenti trattati nel corso. Principali sorgenti di radiazioni: radionuclidi naturali e artificiali, macchine radiogene, reattori nucleari. Grandezze fisiche fondamentali per la caratterizzazione di dette sorgenti.
2. Interazioni della radiazione con la materia. Principali fenomeni di interazione della radiazione ionizzante con la materia; Meccanismi di danneggiamento cellulare.
3. Grandezze radiometriche e dosimetriche. Grandezze fisiche fondamentali per la dosimetria e le relazioni che intercorrono tra esse.
4. Strumentazione per la rivelazione delle radiazioni ionizzanti. Principali strumenti utilizzati per la rivelazione delle radiazioni ionizzanti e i dosimetri per le dosi individuali.
5. Legislazione e normative di protezione dalle radiazioni. Legislazione italiana e internazionale. Principi di radioprotezione. Tecniche di protezione dalle radiazioni ionizzanti impiegate per limitare l’esposizione dei lavoratori e della popolazione.
6. Calcolo delle schermature. Progettazione delle schermature richieste nell’impiego di macchine radiogene e sorgenti radioattive di varia natura. Utilizzo di codici di schermatura.
7. Impatto ambientale della radioattività. Dispersione atmosferica e acquatica, contaminazione delle matrici ambientali, utilizzo di codici di dispersione-dose.
8. Sicurezza radiologica nucleare. Eventi accidentali nucleari (Chernobyl, Fukushima, Mayak, etc.) e radiologici. Gestione dell’emergenza nucleare e radiologica.
9. Scorie radioattive. Generazione, classificazione, gestione. Il caso italiano.
10. Radioprotezione delle radiazioni non ionizzanti (elettromagnetiche). Descrizione, interazione con la materia vivente, legislazione, case studies.
11. Esperto qualificato in sorveglianza fisica della radioprotezione. Simulazione di esame secondo legge per entrare nel Registro Nazionale.
Programma (Prof. M. Zucchetti)

SUBJECT FUNDAMENTALS
Radiation Protection and Safety is a basic skill for a nuclear engineer all over the world.
Basic concepts of radioactivity, natural and man-made sources of radiation, interaction of radiation with matter and biological effects caused by radiation, radiation sources in a nuclear reactor and nuclear safety, safety of radiation applications beyond energy production, shielding, detection and measurement techniques for radiation, assessment of environmental impact, including atmospheric and aquatic dispersion of radionuclides and food chain contamination, nuclear accidents with case studies, radioactive waste, protection against non-ionising radiation.

EXPECTED LEARNING
The aim of the Course is to meet the needs of students at graduate level for training to acquire a knowledge in radiation protection and the safety of radiation sources. The course also aims to provide the necessary basic tools for those who will become professionals in radiation protection and in the safe use of radiation sources. It is designed to provide both theoretical and practical training in the multidisciplinary scientific and/or technical bases of national and international recommendations and standards on radiation protection and their implementation.

CONTENTS
1. Ionizing radiation and related physical quantities. Introduction to the topics covered in the course. Main sources of radiation: natural and artificial radionuclides, x-ray machines, nuclear reactors. Fundamental physical quantities for the characterization of these sources.
2. Interaction of radiation with matter. Main phenomena of interaction of ionizing radiation with matter; Mechanisms of cell damage.
3. Radiometric and dosimetric quantities. Fundamental physical dosimetry and the relationships between them.
4. Instrumentation for the detection of ionizing radiation. Main instruments used for the detection of ionizing radiation, dosimeters for individual doses.
5. Legislation and regulations for radiation protection. Italian and international legislation. Radiation protection principles. Techniques for protection against ionizing radiation used to limit the exposure of workers and the general population.
6. Shielding. Design of shielding required in the use of x-ray machines and radioactive sources of various kinds. Use of shielding codes.
7. Environmental impact of radioactivity. Atmospheric dispersion and aquatic contamination in environmental matrices, use of codes of dispersion-dose.
8. Radiological Nuclear Safety. Nuclear accidents (Chernobyl, Fukushima, Mayak, etc..) and radiological events. Nuclear and radiological emergency management.
9. Radioactive waste. Generation, classification, and management. The Italian case.
10. Radiation protection of non-ionizing radiation (electromagnetic fields, emf).
a) Physics of non ionizing radiation, definitions and measurement.
b) Emf of particular interest for energy applications
c) Interaction of emf with living matter
d) International and national legislation
e) Case studies.
11. Esperto qualificato (national certified radioprotection expert). Simulation of the national italian exam to be qualified, according to italian legislation, as a national certified radiation protection professional.


Organizzazione dell'insegnamento
Uso del radiation shielding code MICROSHIELD
Uso del dispersion-dose code GENII-FRAMES
Visita ad un laboratorio di radioprotezione e strumenti di misura
Organizzazione dell'insegnamento (Prof. M. Zucchetti)
Practical case studies of environmental radioactive impact assessment
Use of radiation shielding code MICROSHIELD
Use of dispersion-dose code GENII-FRAMES
Case studies and active learning with the two codes: students, divided into small groups, will be asked to write a technical report for a selected case study

Visit to a Laboratory for Radiation Measurement, practical use of Instrumentation for the detection of ionizing radiation.


Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Nessun testo è indispensabile, molti sono utili.
Dispense e materiale su ogni argomento verranno fornite dal docente online.

ATTIX, F.H., Introduction to Radiological Physics and Radiation Dosimetry, Wiley, New York, (1986).
CEMBER, H., Introduction to Health Physics, 3rd Edition, McGraw-Hill, New York (2000).
FIRESTONE, R.B., BAGLIN, C.M., FRANK-CHU, S.Y. (Eds), Table of Isotopes (8th Edition, 1999 update), Wiley, New York (1999).
KNOLL, G.T., Radiation Detection and Measurement, 3rd Edition, Wiley, New York (2000).
C. Polvani, Elementi di Radioprotezione, ENEA, 1999.
Maurizio Pelliccioni, Fondamenti Fisici della Radioprotezione, Pitagora Editrice Bologna, 2005.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico (Prof. M. Zucchetti)

No text is necessary, many are useful.

A full text of a reference book is available on the course website:
Jacob Shapiro, Radiation Protection. A Guide for Scientists, Regulators, and Physicians, Fourth Edition. Harvard University Press (Cambridge, MA, US). ISBN 9780674007406. June 2002
http://www.hup.harvard.edu/catalog.php?isbn=9780674007406

Lecture notes on each topic will be provided online by the instructor.
Most of the material will be available online, either on the course website or on the scientific platform Researchgate

Further reading:
ATTIX, F.H., Introduction to Radiological Physics and Radiation Dosimetry, Wiley, New York, (1986).
CEMBER, H., Introduction to Health Physics, 3rd Edition, McGraw-Hill, New York (2000).
FIRESTONE, R.B., BAGLIN, C.M., FRANK-CHU, S.Y. (Eds), Table of Isotopes (8th Edition, 1999 update), Wiley, New York (1999).
KNOLL, G.T., Radiation Detection and Measurement, 3rd Edition, Wiley, New York (2000).

C. Polvani, Elementi di Radioprotezione, ENEA, 1999. (in italian)
Maurizio Pelliccioni, Fondamenti Fisici della Radioprotezione, Pitagora Editrice Bologna, 2005. (in italian)


Criteri, regole e procedure per l'esame
L’esame consisterà in uno scritto con tre domande e risposte libere di una pagina circa.
L’orale consisterà nella discussione dello scritto.
Criteri, regole e procedure per l'esame (Prof. M. Zucchetti)

The exam will have a written part with three questions and free answers one page long each.

The oral part will be an interview with a discussion of the written exam

The discussion of the Technical Note - prepared during the practical part of the class - will be part of the final evaluation too.


Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2016/17
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