RADIOATTIVITA'
(Prof. Roberto Casali)
Radioattivita'. Struttura del nucleo.
Stabilita' nucleare. Radioattivita' e meccanismo di decadimento. Emissione alfa, beta+, beta -, cattura elettronica, connessione interna. Esempi di schemi di decadimento. Vita media e sua determinazione. Attivita' specifica. Famiglie radioattive ed equilibri radioattivi. Determinazione dell'eta' 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 cavita'.
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.
Tecniche di rivelazione delle radiazioni.
Camere di ionizzazione, contatori proporzionali, contatori Geiger, contatori a scintillazione, contatori Cerenkov, camere a bolle, camere a scintilla. 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.
Acceleratori di particelle.
L'acceleratore lineare, il betatrone, il ciclotrone, il sincrociclotrone, l'elettrosincrotrone, il protosincrotrone.
Particelle elementari .
Classificazione delle particelle. Interazione delle particelle. Leggi di conservazione. Determinazione della vita media e della massa delle particelle risonanti. Il modello a quarks. La teoria della unificazione dell'interazione debole ed elettromagnetica.
Testi consigliati: Esistono dispense del corso.