Università degli studi dell'Insubria

FISICA AMBIENTALE

A.A. di erogazione 2017/2018

Laurea Magistrale in FISICA
 (A.A. 2017/2018)

Docenti

MOMBELLI MARCO
Anno di corso: 
1
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Settore disciplinare: 
FISICA APPLICATA (A BENI CULTURALI, AMBIENTALI, BIOLOGIA E MEDICINA) (FIS/07)
Crediti: 
6
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
48
Dettaglio ore: 
Lezione (48 ore)

Il modulo si propone di illustrare i fenomeni della radioattività naturale e ambientali, le nozioni di dosimetria delle radiazioni ionizzanti, di sviluppare il concetto di campi elettromagnetici ambientali, la loro origine e misura, i temi dell’acustica ambientale e le metodologie di misura in campo nell’ambiente.
Lo studente dovra' acquisire la capacita' di comprendere come agiscono gli agenti fisici di origine naturale e artificiale nell’ambiente, come svolgere misure dei loro parametri, confrontare i valori misurati con le norme esistenti e descrivere gli effetti risultanti.

Prerequisiti: 

Nozioni base di analisi matematica, di struttura della materia e di elettromagnetismo devono essere possedute dagli studenti.

1) Radiazioni ionizzanti e radioattività ambientale.
Richiami di struttura dell’atomo e della materia. Descrizione delle radiazioni corpuscolari. Radiazioni alfa, beta e protoni. Loro interazione con la materia, ionizzazione e bremsstrahlung. Descrizione delle radiazioni elettromagnetiche, raggi X e gamma. Loro interazioni con la materia, Effetto Compton, Effetto fotoelettrico e Produzione di coppia.
Principi di rilevazione. Strumentazione IR. Rilevatori a gas, Geiger, contatori proporzionali, camere a ionizzazione. Rilevatori a scintillazione, organici e inorganici, rilevatori a stato solido. Strumentazione per spettrometria, dosimetri.
Dosimetria e grandezze dosimetriche, attività, esposizione, kerma. Dose efficace, dose assorbita. Equivalente di dose. Principio di equilibrio elettronico.
Effetti biologici delle radiazioni, effetti deterministici e effetti stocastici. La radioprotezione, contaminazione e irraggiamento. I tre Principi della radioprotezione.
La Radioattività naturale, famiglie di radionuclidi terrestri e radionuclidi cosmogenici, decadimenti, equilibrio transitorio e secolare.
Il radon. Origine, proprietà e metodologie di misura.
Impieghi sanitari, industriali e civili delle sorgenti radioattive e delle macchine radiogene.
La normativa del settore della radioattività naturale e della radioprotezione.
La sorveglianza fisica della radioprotezione, il compito dell’Esperto Qualificato.
I rifiuti radioattivi, caratteristiche, classificazione e la loro gestione.

2) Radiazioni non ionizzanti: campi elettromagnetici nell’ambiente.
Il campo elettromagnetico ad alta frequenza: nozioni di campo reattivo, campo radiativo, zona di Fresnel, zona di Fraunhofer, approssimazione di onda piana. Antenne
Interazione dei campi elettromagnetici a radiofrequenze e microonde con la materia vivente, effetti biologici delle NIR. Effetti termici e non termici. Dosimetria delle NIR, SAR e grandezze dosimetriche, limiti di base.
Il quadro normativo nelle radiazioni non ionizzanti, livelli di riferimento, grandezze ambientali.
Sorgenti ambientali ad alta frequenza, sistemi di trasmissione, modulazione, metodi di accesso multiplo, impianti per diffusione radiofonica AM e FM. Impianti per trasmissione televisiva analogica e digitale. Ponte radio. Radar.
Propagazione dell’onda elettromagnetica a fini trasmissivi. Onde terrestri, onde spaziali dirette e riflesse.
Reti di telefonia cellulare. Sistemi di trasmissioni GSM, DCS, UMTS e LTE.
Analisi di impatto elettromagnetico prodotto dagli impianti sul territorio circostante.
Reti Wi-Fi e reti Wi-Max, Hiperlan
Sorgenti di campo elettromagnetico ad uso sanitario, industriale e civile
Strumenti di misura di campo elettromagnetico e metodiche di misura. Misure a banda larga e a banda stretta. Analizzatori di spettro.
Campo elettromagnetico a 50 Hz, linee aeree e interrate ad alta tensione, normativa, metodi di misura e strumentazione. Metodi di valutazione del campo elettromagnetico prodotto sul territorio.

3) Acustica.
Fenomeni fisici e grandezze fisiche. Il suono, la pressione sonora, intensità e potenza sonora. Livelli acustici: il decibel.
Grandezze fonometriche: Livello equivalente, SEL, analisi spettrale, bande spettrali, ricezione acustica, sensazione sonora. Curve isofoniche e di pesatura. Indici per la determinazione del rumore. Rumore rosa e bianco. Sonogrammi.
Propagazione del suono e barriere acustiche.
Strumentazione per misure di rumore in ambiente: fonometri e microfoni. Campo libero e campo diffuso.
Quadro normativo dell’acustica ambientale. Grandezze limite da utilizzare, metodologie di misura in campo e in ambiente confinati. Limiti ambientali di immissione, emissione e differenziali. Valutazioni modellistiche dell’impatto acustico.

Il modulo prevede lezioni frontali comprendenti esempi ed esercizi finalizzati ad una piu' completa comprensione del materiale presentato.

Modalita' di verifica dell'apprendimento: 

La verifica dell'apprendimento viene svolta mediante una prova orale in cui verrà verificata la preparazione dello studente su almeno un argomento per ciascuna delle tre tematiche fondamentali del programma svolto (IR, NIR e acustica).

Considerata la varietà degli argomenti trattati e la difficoltà nel reperire testi adeguati, durante il corso viene proiettato materiale didattico redatto dal docente, che viene successivamente distribuito agli studenti. Parimenti vengono forniti, anche su richiesta, documenti specifici che approfondiscano aspetti tecnici e normativi trattati durante il corso.

Orario di ricevimento
Al termine della lezione e su appuntamento (scrivere a m.mombelli@arpalombardia.it)

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A.A. 2016/2017

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2015/2016

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2014/2015

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2013/2014

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE