Obiettivi Formativi

Fornire conoscenze su: nucleo atomico e sue proprietà – reazioni nucleari e modelli di reazione – interazioni fondamentali e particelle elementari

Learning Goals

Properties of Atomic Nucleus - Models of nuclear reactions - Elementary particles and fundamental interactions

Metodi didattici

Il metodo di insegnamento è basato su lezioni dialogate accompagnate da sviluppi matematici e dimostrazioni alla lavagna. A seconda dell'argomento viene seguito il metodo deduttivo o quello induttivo. La trattazione è seguita da una discussione interattiva per stimolare l'analisi degli argomenti trattati e chiarire eventuali dubbi.

Teaching Methods

The teaching method is based on oral lessons associated with mathematical development and demonstrations. Both deductive and inductive reasoning are used. The dissertation is followed by an interactive discussion, in order to stimulate the analysis of treated subjects and clarify doubts.

Prerequisiti

conoscenze su: nucleo atomico e sue dimensioni – energie di legame e modelli nucleari – interazioni fondamentali – trasmutazioni nucleari – reazioni nucleari indotte da particelle e da ioni leggeri – quark e leptoni – modello statistico delle reazioni nucleari – reazioni nucleari indotte da ioni pesanti.

Prerequisites

knowledge on: the atomic nucleus and its size - binding energies, and nuclear models - the fundamental interactions - nuclear transmutations - nuclear reactions induced by light ions and particles - quarks and leptons - statistical model of nuclear reactions - nuclear reactions induced by heavy ions.

Verifiche dell'apprendimento

Colloquio orale con esercizi.

Assessment

Oral exam with xercises.

Programma del Corso

Durante il corso verranno fornite adeguate conoscenze su: nucleo atomico e sue proprietà, dimensioni e forma; momenti elettrici e magnetici del nucleo; stati eccitati e scala dei tempi; transizioni elettromagnetiche e regole di selezione; cinematica delle reazioni nucleari; bilancio di massa ed energia; collisioni fra particelle con spin, canali di collisione; modelli di reazione ed osservabili fisiche; accoppiamento spin orbita e potenziali di interazione; processi multi-step ed accoppiamento forte; risonanze e reazioni di nucleo composto; stati analoghi isobarici; teorie statistiche e strenght function; reazioni fra ioni pesanti e processi di pre-equilibrio; proprietà della materia nucleare in condizioni lontane dalla stabilità; sistemi esotici; teoria di Yukawa e bosoni di gauge; diagrammi di Feynman e probabilità dei processi; antimateria e creazione di nuove particelle; proprietà dei Leptoni; struttura a quark degli Adroni; simmetria leptone-quark; quark mixing e matrice di Cabibbo-Kobayashi-Maskawa; processi deboli e regole di selezione; problema della materia oscura.

Course Syllabus

The course will be concerned with: the atomic nucleus and its properties, size and shape; electric and magnetic moments of nuclei; excited states and time-scales; electromagnetic transitions selection rules; kinematics of nuclear reactions; mass and energy balances; collision of particles with spin, collision channels; reaction models and physics observables; spin-orbit coupling and interaction potentials; multi-step processes and strong coupling; resonances and compound nucleus reactions; isobaric analogue states; statistical theory and strength function; heavy-ion reactions and pre-equilibrium emission; properties of nuclear matter far from stability; exotic systems; Yukawa theory and gauge bosons; Feynman diagrams and probability of a process; antimatter and formation of new particles; properties of Leptons; the quark structure of Hadrons; lepton-quark symmetry; quark mixing and Cabibbo-Kobayashi-Maskawa matrix; weak processes and selection rules; the problem of dark matter.