I punti segnati con (**) sono argomenti di base obbligatori per tutti. I punti segnati con (*) sono
possibili argomenti a scelta per l’esame, fermo restando che il candidato e’ tenuto a rispondere
anche a domande su argomenti non specificamente prescelti, ove la discussione lo richiedesse.
Fisica Nucleare:
(**) Cenni storici, proprieta’ generali del nucleo, unita’ di misura e costanti fondamentali (vedi
anche il programma di particelle)
(**) Nuclei proprieta’:
- I raggi nucleari, distribuzione della carica elettrica e della materia nucleare:
- Masse ed abbondanze isotopiche dei nuclei. Energie di legame, e difetto di massa.
- Momento angolare, parita’ dei nuclei, momenti elettrici e magnetici.
(*) Le forze nucleari:
- Il deutone e sue proprieta’. Urti tra nucleoni. Scattering tra nucleoni; interazioni p-p e n-n
- Proprieta’ della forza nucleare: dipendenza dallo spin e termine tensoriale.
- Simmetria di carica e indipendenza dalla carica; termine repulsivo. Interazione spin-orbita.
- Il modello a forze di scambio; Yukawa e il pione come mediatore della forza.
(*) Modelli nucleari:
- Modello a gas di Fermi
- Modello a shell; numeri magici e potenziali medi nucleari (Saxon-Woods)
- Momenti magnetici ed elettrici
- Introduzione ai modelli collettivi vibrazionali e rotazionali
(*) Decadimenti radioattivi:
- (**) Legge del decadimenti radioattivi e aspetti quantistici dei decadimenti
- Produzione e decadimenti di radioisotopi. Decadimenti in cascata, equilibrio secolare
- Radioattivita’ naturale; catene radioattive. Datazione con radioisotopi. Dosimetria
- Note a complemento della interazione radiazione-materia (programma di particelle)
(*) Decadimenti alfa:
- Motivi del decadimento, cinematica, aspetti sistematici, teoria di Gamow e conseguenze
- Regole di selezione; momento angolare e parita’
(*) Decadimenti beta:
- Storia; ipotesi del neutrino. Il Q valore per decadimenti beta-, beta+, cattura elettronica
- Teoria di Fermi (vedi anche programma di particelle). Termini correttivi, Kurie plot
- Vita media, ft-value; matrici nucleari
- Costante di Fermi; confronto coi risultati ottenuti in fisica delle particelle
- Effetti della massa del neutrino sullo spettro di energia degli elettroni
- Regole di selezione nei decadimenti “permessi”; momento angolare e parita’; isospin
- Decadimenti “proibiti”: significato e regole di selezione. Ft-value nei decadimenti proibiti
- Rivelazione del neutrino; esperimenti di Cowan-Reines e Davis-Harmer
- Decadimento doppio beta, cenni
(*) Decadimenti gamma:
- Cinematica. Radiazione classica e quantistica; Weisskopf estimates
- Regole di selezione; momento angolare e parita’
- Conversione interna, cenni
- Fluorescenza nucleare di risonanza
- Effetto Mossbauer. Applicazione alla misura del red-shift gravitazionale (Pound-Rebka)
(*) Reazioni nucleari a bassa energia:
- Tipi di reazioni; sezioni d’urto, leggi di conservazione
- Energetica e cinematica. Isospin; sua conservazione (vedi il caso di particelle)
- Rutherford scattering
- Sezione d’urto di scattering e reazione
- Il modello ottico: potenziale reale e immaginario
- Reazioni a nucleo composto. Reazioni dirette. Reazioni di risonanza, formula di BreitWigner
(*) Reazioni nucleari fondamentali nel sole. Importanza per la fisica dei neutrini
