Programma del Corso di Fisica Subatomica A.A. 2024/25 - prof. Lenisa

1. PROGRAMMA SINOTTICO (segue programma dettagliato)

• Introduzione storica

• Esperimento di Rutheford

• Definizione di sezione d'urto e introduzione unita' naturali
• Modelli nucleari conseguenti all'esperimento di Rutheford

• Diffusione elastica sui nuclei (Mott scattering)

• Forma e raggio dei nuclei
• Proprieta' dei nuclei

• Masse e Modelli nucleari

• Modello a goccia e formula semi-empirica di massa
• Energia di legame
• Modello di Fermi
• Modello a shell

• Forza forte e deutone

• Potenziale del deutone e difussione neutrone-protone

• Instabilita' dei nuclei, decadimenti e readioattivita'

• Decadimento
  alpha
• Decadimento beta
• Decadimento gamma

• Fissione e fusione

• Principi di funzionamento dei reattori a fissione e fusione

• Applicazioni della Fisica Nucleare

• Risonanza magnetica nucleare
• Positron-emission tomography (PET)
• Spettroscopia Mossbauer

• Acceleratori di particelle

• Diffusione elastica sul nucleone

• Fattori di forma elettromagnetici

• Diffusione profondamente inelastica sul nucleone

• Modello Standard della fisica delle particelle elementari
• Interazione nucleare forte
• Interazione nucleare debole

• Cenni di astrofisica nucleare

• Sintesi degli elementi

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2. PROGRAMMA DETTAGLIATO

• Il Nucleo

• La sezione d'urto di Rutheford

• Relazione tra angolo di scattering e parametro di impatto
• Distribuzione angolare di scattering

• Diametro del nucleo
• Costituenti del nucleo

• Scoperta del neutrone

• Energia di legame

• Stabilita' dei nuclei
• Livelli energetici del nucleo

• Altre proprieta' dei nuclei

• Momento angolare nucleare
• Momento di dipolo magnetico
• Momento di quadrupolo elettrico

• Modelli Nucleari

• Modello a goccia (LDM)
• Formula semi-empirica di massa
• Modello a shell
• Modello a gas di Fermi

• La forza nucleare

• Il deutone

• Stati di spin del sistema di due nucleoni
• Momento di dipolo magnetico

• Diffusione neutrone-protone

• Radioattivit

• Cinematica del decadimento radioattivo
• Decadimento alfa

• Meccanismo del decadimento alfa
• Teoria di Gamov del decadimento alfa

• Decadimento Beta

• Ipotesi del neutrino di Pauli
• Relazioni energetiche e valori Q nel decadimento beta beta
• Teoria di Fermi del decadimento beta
• Rilevazione di Neutrino e Antineutrino
• Doppio decadimento beta

• Decadimento gamma

• Cinematica del decadimento gamma
• Meccanismo del decadimento gamma
• Applicazione: spettroscopia Mossbauear

• Fissione e fusione

• Principi fisici di fissione e fusione

• Reattori nucleari

• Aspetti fisici del reattore
• Problemi di impatto ambientale

• Applicazioni della Fisica Nuclere alla Fisica Medica

• Tomografia ad emissione di positroni
• Imaging a risonanza magnetica

• Metodi di indagine della Fisica delle Particelle

• Diffusione elastica di elettroni
• Diffusione profondamente inelastica di elettroni

• Il Modello Standard della Fisica delle Particelle

• Interazione forte e particelle costituenti della materia

• Classificazione delle particelle
• Numero barionico
• La "ottuplice via"
• I gluoni

• Interazione debole

• Leggi di conservazione e loro violazione

• Cenni di astrofisica nucleare

• Sintesi degli elementi

• Nucleosintesi primordiale
• Nucleosintesi stellare