Obiettivi Formativi

Il corso si propone di far acquisire la capacità di applicare le conoscenze generali della fisica e delle leggi della fisica. Il corso intende fornire una conoscenza teorica dei fenomeni inerenti le radiazioni ionizzanti e non ionizzanti nonché una adeguata conoscenza degli strumenti e dei metodi di analisi che consenta allo studente di acquisire competenze per una corretta valutazione dei rischi ambientali connessi all’esposizione da radiazioni. Lo studente deve acquisire familiarità con l’osservazione, la misurazione e la raccolta dei dati caratteristici di un determinato ambiente ritenuti utili a determinare giudizi autonomi; deve infine saper analizzare e valutare criticamente le informazioni di tipo ambientale per la ricerca di soluzioni ottimali volte al controllo e alla riduzione dell’impatto ambientale ed esporre i risultati con linguaggio fisico appropriato.

Learning Goals

The course aims to acquire the ability to apply general knowledge of physics and the laws of physics. The course aims to provide a theoretical knowledge of the phenomena inherent to ionizing and non-ionizing radiations and to provide tools and methods that allow the student to acquire skills for a correct assessment of environmental risks related to exposure to ionizing and non-ionizing radiation. The student must become familiar with the observation, measurement and collection of data characteristic of a given environment and must be able to analyze and critically evaluate the environmental information in order to find optimal solutions aimed at controlling and reducing the environmental impact.

Metodi didattici

Il corso, al fine di raggiungere gli obiettivi previsti, si svolge attraverso lezioni frontali in aula ed esercitazioni pratiche che comprendono la presentazione di casi studio ambientali ed esempi di monitoraggio di dati ambientali e di campionamento. Le prove pratiche di gruppo guidate dal docente, mirano a stimolare l'approccio al problem solving nell’analisi ambientale con autonomia e pensiero critico. Tutte le attività sono svolte con il supporto di presentazioni in power point.

Teaching Methods

The course, in order to achieve the expected objectives, takes place through lectures and practical exercises in classroom that include the presentation of environmental case studies and examples of environmental data monitoring and sampling. The group exercises with teacher support, aim to stimulate the approach to problem solving in environmental analysis with autonomy and critical thinking. All activities are carried out with the support of power point presentations

Prerequisiti

Sono richieste conoscenze degli argomenti di fisica generale.

Prerequisites

Basic knowledge of the main topics of general physics.

Verifiche dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova orale incentrata sugli argomenti trattati durante il corso. La prova consiste in una verifica orale degli argomenti inerenti la teoria degli errori e in una presentazione in aula, singola o di gruppo, su un argomento a scelta degli studenti inerenti i vari casi studio di analisi ambientale presentati durante il corso. Essa ha il duplice scopo di verificare il livello di conoscenza delle tecniche di campionamento e analisi dati e di valutare l'abilità comunicativa e di proprietà di linguaggio scientifico acquisite dallo studente. Il voto finale è espresso in trentesimi

Assessment

The exam consists of an oral test focused on the topics covered during the course. The test consists of an oral examination of the topics related to the theory of errors and a presentation in the classroom, single or group, on a topic chosen by the students regarding the various environmental case studies presented during the course. It has the dual purpose of verifying the level of knowledge of the techniques of sampling and data analysis and of evaluating the communicative and scientific language skills acquired by the student. The final grade is expressed out of thirty.

Programma del Corso

GRANDEZZE FISICHE FONDAMENTALI E DERIVATE: Sistema Internazionale di Misura. Strumenti e loro caratteristiche generali. Errori sistematici e casuali. Rappresentazione della misura e del suo errore. RADIAZIONI NON IONIZZANTI: Concetti generali di fisica dei campi elettromagnetici. Equazioni di Maxwell. Campo elettromagnetico. Lo spettro delle frequenze. Campo vicino e campo lontano. Misure di campi a basse e alte frequenze. Effetti biologici delle radiazioni non ionizzanti. Effetti termici e non-termici. Il SAR. Apparati per telecomunicazioni. Protocolli di misura. RADIAZIONI IONIZZANTI. La radioattività. Cenni storici. I decadimenti. Attività e tempo di vita. Catene radioattive. Interazione radiazione-materia. Sorgenti naturali e artificiali di radiazioni ionizzanti. Il Radon. Effetti biologici delle radiazioni ionizzanti. Dose, dose equivalente e dose efficace. Unità di misura. Danni da radiazioni ionizzanti. Effetti somatici e genetici. Tecniche di rivelazione. Scintillatori e rivelatori a gas. Il contatore Geiger FOTOMETRIA. Grandezze caratterizzanti l’ambiente luminoso. Illuminazione diurna: Sorgenti naturali di luce. Coefficiente di illuminazione diurna. Illuminazione diurna e problema energetico. Il luxmetro e la misura dell’illuminamento. FONOMETRIA. Il suono. Caratteristiche fondamentali. Propagazione e trasmissione delle onde sonore. Assorbimento ed isolamento acustico. Generalità sui criteri di isolamento acustico. Curve ipsofoniche e curve ponderatrici. Il fonometro. INQUINAMENTO AMBIENTE MARINO. Fonti dell’inquinamento ed effetti sull’ecosistema. Campionamenti ed analisi agenti inquinanti. Principi di base delle tecniche spettroscopiche. CAMPO MAGNETICO TERRESTRE. La magnetizzazione della materia. Sostanze diamagnetiche, paramagnetiche e ferromagnetiche. Il sole e l’attività solare. Utilizzo di software di grafica e trattamento dati.

Course Syllabus

FUNDAMENTAL AND DERIVED PHYSICAL QUANTITIES: International System of Measurement. Instruments and their general characteristics. Systematic and random errors. Representation of the measure and of its error NONO-IONIZING RADIATION. General concepts of physics of electromagnetic fields. Maxwell equations. Electromagnetic field. The frequency spectrum. Near and Far-Field. Field measurements at low and high frequencies. Biological effects of non-ionizing radiation. Thermal and non-thermal effects. SAR. Telecommunication systems. Measurement protocols for NIR. IONIZING RADIATION. Radioactivity. History. The decays. Activity and half-life. Decay series. Radiation-Matter interactions. Natural and artificial sources of ionizing radiation. The Radon. Biological effects. Dose, Effective and Equivalent Dose. SI units. Ionizing radiation damages. Somatic and genetic damage. Ionizing radiation measurement devices. Scintillation counter and gas counter. The Geiger counter. PHOTOMETRY. Characteristic dimensions of the light environment. Daylight: Natural light sources. Daytime lighting coefficient. Daytime lighting and energy problem. The luxmeter and the measurement of illuminance. PHONOMETRY: The sound. Key features. Propagation and transmission of sound waves. Absorption and sound insulation. General information on sound insulation criteria. Hypsophonic curves and weighting curves. The sound level meter. MARINE POLLUTION. Main marine pollutant categories. Analysis of dispersed pollutants in water. Principles of spectroscopic techniques. THE EARTH’S MAGNETIC FIELD. The magnetization of matter. Diamagnetic, paramagnetic and ferromagnetic substances. The sun and solar activity. Basics of fundamental astronomy. Use of graphics software and data processing.