RADIOATTIVITA'

(Prof. Roberto Casali)

A. A. 2001/2002

Radioattività. Struttura del nucleo

Stabilita' nucleare. Radioattività e meccanismo di decadimento. Emissione alfa, beta +, beta -, cattura elettronica, connessione interna. Esempi di schemi di decadimento. Vita media e sua determinazione. Attività specifica. Famiglie

radioattive ed equilibri radioattivi. Determinazione dell'età di fossili e rocce.

Interazioni delle radiazioni con la materia

Raggi beta. Relazione range-energia. Meccanismo di perdita dell'energia. Trasferimento lineare dell'energia. Raggi gamma. Assorbimento esponenziale, meccanismo di assorbimento, effetto fotoelettrico, effetto Compton, produzione di

coppie. Neutroni: produzione, classificazione, interazione con la materia e sezioni d'urto. Attivazione neutronica.

Dosimetria

Dose assorbita, Kerma ed esposizione. Determinazione teorica di dose assorbita con flussi di gamma e di particelle cariche; i fattori di forma. Dosimetria di neutroni. Concetti di microdosimetria. Misure di dosimetria; teoria della cavità.

Effetti biologici della radiazione

Azione diretta e azione indiretta. La relazione lineare dose-effetto a piccole dosi. La dipendenza quadratica dell'effetto cellulare dall'energia specifica. Relazioni dose-RBE. Effetti acuti e ritardati delle radiazioni, l'uso degli acceleratori nella diagnostica e nella terapia medica.

Tecniche di rivelazione delle radiazioni

Camere di ionizzazione, contatori proporzionali, contatori Geiger, contatori a scintillazione, contatori Cerenkov, camere a bolle, camere a filo proporzionali, contatori a stato solido. Strumenti per la misura di dose, emulsioni fotografiche, rivelatori di neutroni.

Protezione esterna delle radiazioni

Schermatura dei raggi gamma, dei raggi beta e dei neutroni.

Reattori nucleari

Fissione nucleare, prodotti di fissione, fattore di moltiplicazione. Periodo del reattore e controllo del reattore, la fusione nucleare controllata.

Acceleratori di particelle

L'acceleratore lineare, il betatrone, il ciclotrone, il sincrociclotrone, l'elettrosincrotrone, il protosincrotrone.

Particelle elementari

Classificazione delle particelle. Le interazioni delle particelle. Le leggi di conservazione e la loro violazione.

Testi consigliati: Esistono dispense del corso.