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Anno Accademico 2017/18
03IOYMK, 03IOYET, 03IOYFJ, 03IOYJM, 03IOYLI, 03IOYLM, 03IOYLN, 03IOYLP, 03IOYLS, 03IOYLZ, 03IOYMA, 03IOYMB, 03IOYMC, 03IOYMH, 03IOYMN, 03IOYMO, 03IOYMQ, 03IOYNX, 03IOYOA, 03IOYPC, 03IOYPI, 03IOYPL
Elementi di fisica nucleare
Corso di Laurea in Ingegneria Energetica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Biomedica - Torino
Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica - Torino
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Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Lavagno Andrea ORARIO RICEVIMENTO O2 FIS/04 45 15 0 0 10
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
FIS/04 6 D - A scelta dello studente A scelta dello studente
Presentazione
Il corso ha come obiettivo l'introduzione delle principali proprietà della fisica moderna e microscopica, della struttura e dell'interazione nucleare, delle reazioni nucleari e delle particelle elementari. Le lezioni prevedono approfondimenti di carattere multidisciplinare relativi alla fisica nucleare, dando particolare enfasi alla descrizione delle evidenze sperimentali ed alle diverse applicazioni ingegneristiche connesse al campo dell'energia, dell'industria, dello spazio, dell'ambiente e della biomedicina.
Risultati di apprendimento attesi
Conoscenza dei principi fondamentali della fisica moderna e dell'interazione nucleare. Capacità di comprensione delle principali applicazioni ingegneristiche e tecnologiche connesse con i fenomeni subatomici.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
Fisica di base (meccanica, termodinamica, elettromagnetismo).
Programma
- Principi di relatività ristretta ed equivalenza di Einstein tra massa ed energia. Elementi di cinematica e dinamica in reazioni nucleari. Principi della meccanica quantistica. Esperimenti ed applicazioni scientifiche e tecnologiche.
Evidenze sperimentali dell'esistenza del nucleo. Sezione d'urto totale e differenziale. Dimensione, forma e densità del nucleo.
Stabilità del nucleo, energia di legame nucleare, formula semiempirica di massa, modello a goccia. Livelli energetici dei nuclei e modello a Shell. Proprietà generali delle reazioni nucleari e delle forze nucleari. Evidenze sperimentali ed applicazioni scientifiche e tecnologiche. (32 ore)

- Legge statistica dei decadimenti radioattivi, radioattività ambientale, principali unità di misura della radiazione, esempi ed applicazioni. Decadimenti radioattivi alfa, beta e gamma.
Interazione e diffusione di particelle cariche nella materia. Applicazioni scientifiche, energetiche, aerospaziali, biomediche. (16 ore)

- Principi fisici della fissione e fusione nucleare, principali reazioni di fusione termonucleare nelle stelle ed in reattori. Introduzione alle particelle elementari. (12 ore)
Organizzazione dell'insegnamento
Il corso si articola in 46 ore di teoria e 14 ore di esercitazioni. Le esercitazioni in aula riguardano la risoluzione di semplici problemi, con applicazioni di quanto trattato nelle lezioni.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
- Halliday, Resnick, Fondamenti di fisica. Fisica moderna – Casa Editrice Ambrosiana.
- Introductory Nuclear Physics, K. S. Krane, Wiley
- Nuclear Physics, Principles and Applications, J. Lilley, Wiley
- Dispense fornite dal docente sul portale della didattica.
Criteri, regole e procedure per l'esame
L'esame comprende uno scritto ed un orale facoltativo ed è finalizzato ad accertare la conoscenza degli argomenti elencati nel programma, con la comprensione delle connesse applicazioni tecnologiche, e la capacità di elaborare le nozioni teoriche acquisite per la soluzione di problemi. Lo scritto consiste in problemi simbolici/numerici e domande di teoria a risposta aperta su tutto il programma, al fine di accertare la capacità di risoluzione di quesiti e calcoli, di verificare un’adeguata conoscenza dei principi di fisica moderna e dell’interazione nucleare. Il tempo complessivamente assegnato per la prova è di 2h e per superare lo scritto occorre ottenere un punteggio complessivo pari a 18/30; il punteggio massimo conseguibile con lo scritto è pari a 30/30. Durante lo scritto non si possono portare in aula libri di alcun tipo o appunti del corso. Può essere consentito l’uso di una calcolatrice non programmabile. L'orale riguarda tutti gli argomenti trattati nelle lezioni, al fine di accertare la comprensione dei fenomeni nucleari, della radiazione e connesse applicazioni tecnologiche. Il voto finale è una media pesata della valutazione di scritto e orale.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2017/18
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