00422 - FISICA NUCLEARE

Scheda insegnamento

  • Docente Paolo Finelli

  • Crediti formativi 6

  • SSD FIS/04

  • Modalità di erogazione In presenza (Convenzionale)

  • Lingua di insegnamento Italiano

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente acquisisce gli strumenti per comprendere fenomeni quali la fissione e la fusione nucleare. In particolare, lo studente è in grado di discutere la panoramica sulle applicazioni della fisica nucleare nella società moderna, anche quelle energetiche.

Programma/Contenuti

Il corso intende provvedere agli strumenti di base per comprendere tutte le dinamiche e le implicazioni dell'energia nucleare. La fissione e la fusione nucleare verranno quindi analizzate da un punto di vista storico, teorico e applicativo.

Prerequisiti: Sono richieste le conoscenze di base della meccanica quantistica. 

Programma: Concetti di base della fisica nucleare. Decadimenti radioattivi, catene di decadimento, vite medie, radioattivita' naturale, misura delle radiazioni. Decadimento beta, interazione debole, non-conservazione della parita', tassi di decadimento, valori ft, processi permessi, processi proibiti, regole di selezione, doppio decadimento beta. Decadimento alfa, approccio teorico di Gamow, regole di selezione. Decadimento gamma, momenti elettromagnetici, linee di Schmidt, espansione di multipolo, regole di selezione, formula di Lande'. Reazioni nucleari e scattering di neutroni, assorbimento e moderazione dei neutroni. Storia della fissione nucleare. Teoria della fissione nucleare, approccio di Bohr-Wheeler. Storia della Chicago Pile. Reattore nucleare di Oklo. Reattori nucleari, formula dei quattro fattori, fondamenti della teoria della diffusione. Applicazioni militari: Fat Boy e Little Man. Il progetto Manhattan. Uranio, estrazione, raffinazione e riprocessamento dell'uranio. Gestione delle scorie radioattive. Cenni all'economia dell'energia nucleare e al problema del cambiamento climatico. Teoria della fusione nucleare. Incidenti nucleari: Chernobyl e Three Miles Island. Proprieta' del plasma nucleare, reattori a fusione, confinamento magnetico e inerziale. Applicazioni della fusione nucleare.

Il programma completo si puo' trovare sul sito www.fisicanucleare.it

Testi/Bibliografia

Due testi di riferimento:

- K. Krane, Introductory Nuclear Physics

- K. Heyde, Basic Ideas and Concepts in Nuclear Physics

Tutto il materiale (la maggior parte del quale e' in inglese) si trova su
http://www.fisicanucleare.it

Metodi didattici

Il corso è strutturato in lezioni frontali in aula in cui vengono presentati gli elementi fondamentali della fisica nucleare. Alla presentazione teorica di ogni tema trattato fanno seguito diverse lezioni dedicate alle applicazioni pratiche.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame e' solo  orale. Si compone di due parti. Nella prima si accertano le conoscenze di base della fisica nucleare. Per la seconda parte, gli studenti sono tenuti ad approfondire uno dei temi che verranno sviluppati a lezione e preparare una breve presentazione. In generale la prova ha lo scopo di verificare l'apprendimento dei fondamenti generali della fisica nucleare e dimostrare

di essere in grado di svolgere un lavoro autonomo in tale ambito.  

E' necessario iscriversi attraverso Almaesami.

Strumenti a supporto della didattica

Due testi di riferimento:

- K. Krane, Introductory Nuclear Physics

- K. Heyde, Basic Ideas and Concepts in Nuclear Physics

Tutto il materiale (la maggior parte del quale e' in inglese) si trova su
http://www.fisicanucleare.it

Link ad altre eventuali informazioni

http://www.fisicanucleare.it

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Paolo Finelli