503826 - RADIOATTIVITA'

Partendo da richiami di fisica atomica (struttura dell’atomo, particelle subatomiche, raggio atomico, energia di ionizzazione, elementi e isotopi), peraltro già noti dai corsi di base di Fisica e Chimica, si presentano le principali proprietà del nucleo atomico (interazione nucleare forte e debole , raggio e densità nucleare, energia di legame e difetto di massa). Si esaminano poi i fenomeni radioattivi (stabilità nucleare, tipi di decadimento radioattivo, attività radioattiva, legge del decadimento radioattivo, bilancio energetico dei decadimenti), facendo anche riferimenti ad aspetti scientifico-culturali della radioattività che oggi hanno ampio rilievo anche sociale (radioattività naturale, questione del radon, datazione archeologica)
La seconda parte del corso è incentrata sull’interazione radiazione-materia. Si esaminano le interazioni di particelle cariche (ionizzazione, bremsstrahlung, range, dE/dx, LET), le interazioni di neutroni (cattura neutronica, urti nucleari), concentrando l’attenzione in modo particolare sulle interazioni di fotoni (effetto fotoelettrico, effetto Compton, produzione di coppie e annichilazione antimateria-materia, legge dell’assorbimento dei fotoni nella materia, produzione e assorbimento dei raggi X e loro spettro energetico).
Il corso è corredato di un’esercitazione sperimentale (misura di attività di sorgenti radioattive, misura del coefficiente di assorbimento di raggi gamma in piombo), di una visita guidata al reattore nucleare del LENA, di seminari relativi alle principali applicazioni mediche della fisica nucleare (imaging e medicina nucleare), con particolare riferimento a quelle che più direttamente coinvolgono la città di Pavia (la Boron Neutron Capture Therapy al LENA, l’adroterapia con protoni e ioni carbonio al CNAO)