Università degli studi dell'Insubria

FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE CON ESERCITAZIONI

A.A. di erogazione 2018/2019
Insegnamento obbligatorio

Laurea triennale in Fisica
 (A.A. 2016/2017)
Anno di corso: 
3
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Settore disciplinare: 
FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE (FIS/04)
Crediti: 
8
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
64
Dettaglio ore: 
Lezione (64 ore)

L'obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti le nozioni di base della struttura nucleare e delle interazioni nucleari e subnucleari nonché delle tecniche teoriche e sperimentali necessari per il loro studio. Tutto viene presentato nell'ambito della fisica moderna con l'applicazione della meccanica quantistica e con l'utilizzo della meccanica relativistica. Sono presentati anche la fisica di base della produzione di energia nucleare e del funzionamento del Sole.

Prerequisiti: 

Fisica quantistica con esercitazioni (Modulo 1)
Elettromagnetismo (Moduli 1 e 2)

• Introduzione – Fondamenti della Meccanica Quantistica e Relativistica:
› dualità onda–particella e il principio di indeterminazione;
› trasformazioni di Lorentz;
› formulazione covariante a quattro dimensioni;

• La Struttura del Nucleo e i Processi Nucleari:
› le caratteristiche dei nuclei;
› l'energia di legame e la stabilità;
› modelli del nucleo – a goccia di liquido, a shell, a gas di Fermi;
› decadimenti alfa, gamma e beta;
› catene di decadimento radioattivo naturali;
› il deuterio e la diffusione nucleone–nucleone a bassa energia;
› fissione, fusione e i principi del reattore nucleare.

• L'Interazione Radiazione–Materia:
› introduzione alle forme di radiazioni;
› concetto e definizione della sezione d'urto;
› esperienza di diffusione di Rutherford;
› regola d'oro di Fermi.
› interazioni di fotoni con la materia;
› la propagazione di neutroni in materia;
› raggi cosmici e la loro interazione con l'atmosfera.

• I Rivelatori di Radiazioni e di Particelle:
› la classificazione dei rivelatori;
› caratteristiche generali – spettri, risoluzione, statistiche;
› rilevatori a gas;
› rivelatori a semiconduttore;
› scintillatori.

• Acceleratori di Particelle:
› la classificazione degli acceleratori;
› acceleratori lineari;
› betatrone, ciclotrone, sincrotrone.

• Il Modello Standard delle Particelle Elementari:
› la classificazione delle particelle elementari;
› l'interazione elettrodebole;
› l'interazione nucleare forte;
› la grande unificazione e oltre.

Lezioni convenzionali alla lavagna, comprese le lezioni di esercitazione in aula per un totale di 64 ore.

Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

L'esame di profitto prevede uno unico scritto finale. Con lo scopo di verificare la capacità dello studente di affrontare e risolvere problemi in fisica nucleare e subnucleare, usando le tecniche illustrate ed esemplificate durante il corso, vengono proposti vari problemi di meccanica quantistica e relativistica, interazioni e struttura nucleari; inoltre per accertare le capacità espositive nell'ambito della fisica nucleare e subnucleare, agli studenti viene chiesto di svolgere due temi a scelta inerenti al corso.

Appunti disponibili online:
http://scienze-como.uninsubria.it/phil/Corsi/

Testi supplementari suggeriti ma non obbligatori:
Povh et al., “Particles and Nuclei”, Springer Verlag, 1995;
Krane, “Introductory Nuclear Physics”, John Wiley & Sons, 1987.

Orario di ricevimento:
su appuntamento (scrivere a philip.ratcliffe@uninsubria.it)

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A.A. 2019/2020

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2018/2019

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2017/2018

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2015/2016

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2014/2015

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2013/2014

Anno di corso: 3
Curriculum: PERCORSO COMUNE