FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2021/2022
- Docente
- ISABELLA MASINA
- Crediti formativi
- 6
- Periodo didattico
- Primo Semestre
- SSD
- FIS/02
Obiettivi formativi
- L'obiettivo del corso e' quello di fornire allo studente una formazione di base nel settore della fisica nucleare e subnucleare, in particolare per quanto riguarda alcune applicazioni alle tecnologie mediche.
Prerequisiti
- Conoscenze di base di Analisi matematica, in particolare: trigonometria, calcolo differenziale e integrale, numeri complessi. Conoscenza approfondita degli argomenti del modulo di Fisica del corso di “Informatica e Fisica”.
Contenuti del corso
- Il corso e' composto da tre moduli, di 16 ore ciascuno:
1) Elementi di Meccanica quantistica (non relativistica);
2) Relativita' speciale;
3) Radioattivita'.
Il programma dettagliato e' il seguente.
1) Elementi di Meccanica quantistica (non relativistica) (16 ore).
Basi matematiche della meccanica quantistica.
Principio di indeterminazione di Heisenberg.
Funzione d’onda. Equazione di Schroedinger.
Gradini e barriere di potenziale. Oscillatore armonico.
Rotazioni. Quantizzazione del momento angolare.
Momento angolare orbitale e di spin.
Atomo di idrogeno.
2) Relativita' speciale (16 ore).
Quadrivettore impulso/energia.
Effetto Doppler. Massa ed energia.
Cinematica dei processi d'urto:
energia nel centro di massa,
collisioni elastiche, effetto Compton,
collisioni anelastiche, reazioni endotermiche,
acceleratori e collisori di particelle.
Dinamica dei processi d'urto:
sezione d'urto, esempi e ordini di grandezza
interazioni fondamentali,
conservazione di numeri quantici,
cammino libero medio e lunghezza di collisione.
3) Radioattivita' (16 ore).
Masse ed energie nucleari,
caratterizzazione dei nuclei.
Tavola dei nuclei e valle di stabilita’.
Formula semiempirica di massa.
Energia di legame nucleare.
Processi di decadimento:
cinematica dei decadimenti a 2 e 3 corpi.
Vite medie e tempi di decadimento.
Decadimenti forti, elettromagnetici e deboli.
Decadimenti nucleari: alpha, beta e gamma. Metodi didattici
- Lezioni frontali, se opportuno anche in modalità telematica. Risoluzione di esercizi con la guida dal docente.
Modalità di verifica dell'apprendimento
- Prova orale per verificare la conoscenza del programma svolto e le competenze acquisite.
Testi di riferimento
- - D. Griffiths, Introduzione alla meccanica quantistica, Cambridge University Press
- S. Braibant, G. Giacomelli, M. Spurio, Particelle e interazioni fondamentali: il mondo delle particelle, Springer
- Materiale fornito agli studenti da parte dei docenti
