ELEMENTI DI FISICA NUCLEARE E SUBNUCLEARE
(obiettivi)
Illustrare i concetti di base della fisica dei nuclei. Proprietà dei nuclei, decadimenti nucleari, reazioni nucleari. Introduzione alle interazioni fondamentali tra particelle elementari.
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Codice
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20401227 |
Lingua
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ITA |
Tipo di attestato
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Attestato di profitto |
Crediti
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6
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Settore scientifico disciplinare
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FIS/04
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Ore Aula
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34
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Ore Esercitazioni
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18
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Attività formativa
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Attività formative caratterizzanti
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Canale Unico
Docente
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ORESTANO DOMIZIA
(programma)
Il protone, raggi catodici, l’elettrone, massa e carica elettrica. Spettro del corpo nero, costante di Planck, effetto fotoelettrico, raggi X, effetto Compton , il fotone. Modello atomico di Bohr, spettri atomici, momento magnetico, spin dell’elettrone. Relatività ristretta, trasformazioni di Lorentz, quadrivettori e invarianti relativistici. Energia - impulso, cinematica relativistica. Sezione d'urto, coefficiente di assorbimento. Diffusione coulombiana, sezione d'urto di Rutherford. Diffusione di radiazio ne elettromagnetica da una carica, sezione d' urto di Thomson . Richiami di teoria delle perturbazioni, probabilità di transizione, spazio delle fasi. Legge di decadimento, interazione elettromagnetica, emissione e assorbimento, radiazione di dipolo elettric o e magnetico, regole di selezione. Diffusione di Rutherford, fattore di forma elettrico, diffusione di carica da momento magnetico, fattori di forma elettrico e magnetico del protone e del neutrone. Diffusione da potenziale centrale, sviluppo in onde parz iali, sezione d'urto di diffusione e assorbimento. Proprietà dei nuclei, numero e peso atomico, curva di stabilità, misure di carica, massa e raggio dei nuclei. Statistica, spin e parità dei nuclei, il neutrone. Energia elettromagnetica dei nuclei, svilupp o in multipoli, momento di dipolo magnetico e di quadrupolo elettrico, metodi di misura. Modello a gas di Fermi, energia cinetica dei nucleoni. Modello a goccia, formula di Bethe - Weizsaeker, nuclei isobari speculari. Numeri magici, modello a strati, intera zione spin - orbita. Stati di energia dei nuclei, stati di spin - parità. Il sistema protone - neutrone, isospin, il deutone. Decadimenti dei nuclei, attività. Fenomenologia del decadimento gamma, radiazione di multipolo, coefficienti di Weisskopf, fluorescenza nucleare. Fenomenologia del decadimento alpha, cinematica, curva di stabilità, barriera di potenziale, fattore di Gamow, vita media. Fenomenologia del decadimento beta, ipotesi del neutrino, teoria di Fermi, diagramma di Kurie, vita media, elemento di matr ice, transizioni Fermi e Gamow - Teller, costante di Fermi, interazioni deboli. Scoperta del neutrino. Reazioni nucleari. Fissione, bilancio energetico della fissione dell'uranio, fissione indotta da neutroni, reattore nucleare. Fusione, i cicli del sole, bi lancio energetico, nucleosintesi, fusione in laboratorio. Forze nucleari, modello di Yukawa. Raggi cosmici, componente primaria e secondaria, il positrone, il positronio. Scoperta e proprietà delle particelle, mesoni e barioni, antiparticelle. Classificazi one delle interazioni: nucleari, elettromagnetiche, deboli. Modello a quark, scoperta dei quark
(testi)
W. E. Burcham and M. Jobes, Nuclear and Particle Physics, Pearson Education . • A.Das and T.Ferbel, Introduction to Nuclear and Particle Physics, 2nd Edition, World Scientific, 2003. • B.Povh, K.Rith, G.Sholtz, F.Zetsche: Particelle e nuclei, Bollati Boringhieri, 1998. • Appunti del corso di Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare, http://www.fis.uniroma3.it/~ceradini/efns.html
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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Dal al |
Modalità di erogazione
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Tradizionale
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Metodi di valutazione
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Prova scritta
Prova orale
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Docente
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Ceradini Filippo
(programma)
Il protone, raggi catodici, l’elettrone, massa e carica elettrica. Spettro del corpo nero, costante di Planck, effetto fotoelettrico, raggi X, effetto Compton , il fotone. Modello atomico di Bohr, spettri atomici, momento magnetico, spin dell’elettrone. Relatività ristretta, trasformazioni di Lorentz, quadrivettori e invarianti relativistici. Energia - impulso, cinematica relativistica. Sezione d'urto, coefficiente di assorbimento. Diffusione coulombiana, sezione d'urto di Rutherford. Diffusione di radiazio ne elettromagnetica da una carica, sezione d' urto di Thomson . Richiami di teoria delle perturbazioni, probabilità di transizione, spazio delle fasi. Legge di decadimento, interazione elettromagnetica, emissione e assorbimento, radiazione di dipolo elettric o e magnetico, regole di selezione. Diffusione di Rutherford, fattore di forma elettrico, diffusione di carica da momento magnetico, fattori di forma elettrico e magnetico del protone e del neutrone. Diffusione da potenziale centrale, sviluppo in onde parz iali, sezione d'urto di diffusione e assorbimento. Proprietà dei nuclei, numero e peso atomico, curva di stabilità, misure di carica, massa e raggio dei nuclei. Statistica, spin e parità dei nuclei, il neutrone. Energia elettromagnetica dei nuclei, svilupp o in multipoli, momento di dipolo magnetico e di quadrupolo elettrico, metodi di misura. Modello a gas di Fermi, energia cinetica dei nucleoni. Modello a goccia, formula di Bethe - Weizsaeker, nuclei isobari speculari. Numeri magici, modello a strati, intera zione spin - orbita. Stati di energia dei nuclei, stati di spin - parità. Il sistema protone - neutrone, isospin, il deutone. Decadimenti dei nuclei, attività. Fenomenologia del decadimento gamma, radiazione di multipolo, coefficienti di Weisskopf, fluorescenza nucleare. Fenomenologia del decadimento alpha, cinematica, curva di stabilità, barriera di potenziale, fattore di Gamow, vita media. Fenomenologia del decadimento beta, ipotesi del neutrino, teoria di Fermi, diagramma di Kurie, vita media, elemento di matr ice, transizioni Fermi e Gamow - Teller, costante di Fermi, interazioni deboli. Scoperta del neutrino. Reazioni nucleari. Fissione, bilancio energetico della fissione dell'uranio, fissione indotta da neutroni, reattore nucleare. Fusione, i cicli del sole, bi lancio energetico, nucleosintesi, fusione in laboratorio. Forze nucleari, modello di Yukawa. Raggi cosmici, componente primaria e secondaria, il positrone, il positronio. Scoperta e proprietà delle particelle, mesoni e barioni, antiparticelle. Classificazi one delle interazioni: nucleari, elettromagnetiche, deboli. Modello a quark, scoperta dei quark
(testi)
W. E. Burcham and M. Jobes, Nuclear and Particle Physics, Pearson Education . • A.Das and T.Ferbel, Introduction to Nuclear and Particle Physics, 2nd Edition, World Scientific, 2003. • B.Povh, K.Rith, G.Sholtz, F.Zetsche: Particelle e nuclei, Bollati Boringhieri, 1998. • Appunti del corso di Istituzioni di Fisica Nucleare e Subnucleare, http://www.fis.uniroma3.it/~ceradini/efns.html
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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Dal al |
Modalità di erogazione
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Tradizionale
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Metodi di valutazione
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Prova scritta
Prova orale
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