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,0 PER IODO D IDA TTICO

Nel documento NUCLEARE INGEGNERIA (pagine 24-29)

DIP.di Energ eti c a

1S T.di FisicaTe cnicae Impiant iNucleari Impegnodida ttico Lez. Es. Lab.

Annu ale(ore)

Settimana le (ore) 6 4

/I corso, obbligatorio sul piano nazionale per tutti gli allievinucleari, siprefigge dichiarire iprincipifisicidifunzionamentodeireattorinucleariafissione dal punto divista del bilancioneutronico,sia in condizioniststiche che dinamiche.I principali metodi fisico-matematici della neutronica applicatavengono analizzaticoll'intento dievidenziare il loro effettivosignificato fisico,nonchéleimplicazioni ingegneris ti-che della teoria nel progetto delle centrali a fissioneprovate e avanzate.L'approccio metodologico vuole essere formativo più che in formativo, al fine dipredisporre l'allievo ad affrontare autonomamente tutta una vasta gammadiproblemi fisico-matematicicaratteristicidell'energia,che sono affinia quelli neutronici.

/I corso prevede lezioni ed esercitazioni.Esercitazioni:sia teoriche e numeriche gui-date, siasvolgimento diargomenticomplementaridineutroniceapplicata. Gli stu-dentipossono svolgerecalcoli con codicinucleariper grandicalcolatori.

Nozioni propedeutiche: Analisimatematica/I, Complementi di matematica, Ele-menti generali di Fisicaatomicae nucleare. Sono utilinozionielementaridi pro-grammazione.

PROGRAM MA

1) Brevi richiami diFisica nucleare.trrterezlonedeineutro nicon mezzimateriali; fission edei nuclei pesant i e bi lan c io ener getico . Fondament i co n ce tt ualidellateoria diunagenerica reaz io-ne acaten a. I neutronicomepo rt atoride ll a caten a.Classifica zionedeireatt oriafissione. 2) Diffu sio ne e rallentamen t odeineutronineimezzi material i.Eq u a zionedidif fusioneman o-cineti ca. Moder ato ri. Ra ll entame n tocontinuo.Me todiamultigrup pienergetic i.Cen noaWeq u a-zionedel traspo rtodi Boltz mann.

3) Teoria de ll a criticità de ll estruttu re mol tipli c a nti. Intera zione tra sorgentine u tro niche e mez-zi molti pli can ti.Equa zio ne criticadeireatt oriomoge neinudi, in dive rseappros simazioni. Teo-ria della età all a Fermi. Reattori rifle ssiea pzone. Transi tori spettra li di in terf ac cia. Cenni aidue teorem i fo n d a me n t ali de lla Fis ic ade i reatto ri.

4) Rea tto rieter o ge nei.Nece ss it à ed effettide lla eter o geneità.Catt u r ein'rison anza,mol t iplica -zioniveloci,"uti lizz a z io n e termica" neireticoli. Strutt ure ad acqua,a gra fi tegas ed a metallo liq ui d o.Rea tto rite rmici, in te rmedieve lo ciautof e rt il i zzan ti.

5) Ci n eticadel lest ru tture moltipl i c a n ti. Influe n za dei neu t ro n i rit ard ati .Sol uz ionede lle equ a-zion i dinamiche in diverseap pro ssimazioni. Ce n niall e retroazioniditempe ratu ra e densitàdel mo deratore.Fu nzioneimp ort a nza deineutraninellasta ticae nelladinamica.

6) Rea t tività alun go term ine .Evoluz ion ede lcombust ib i lesottoirraggiam e nto.Avvel enamen to da prodot tidafissione.Rapporto dicon ve rsione neireattoriprovati ed ava nza t i.Auto t erttl i az a-zio neneireattoriveloci alsodio ,

7) Il contro llode ll E! reazioni acat ena.Teor i a elementare dellebarre dicon trollo.Cen n i alla d i-str ibuz ioneottimaledellebarreaglieffettidelcontrollo.Noaz ion i eleme n t arisu ll astab i lità.

8) Metodi pe r t u rbativi nella st a tica e ne lla dina mica. App lic a z io niad un o edu egru p pi'e n er -get ici.

9) Codic i di calcolo elett ronico per la proget t a zione neut ronica de ll e cent ra li elettronucleari di potenza.

'0)Cenn i alla for m ul a zi o ne de ll eequaz ioni dibase della magn etof luidodi n a m i c a,invistadella

loroap pli ca zioneai reattoriafusio n e.

-NUCLEARE 485

TESTICONSIGLIATI

B.Mo ntagnini.Lezionidifi sica del ReattoreNucleare·Un ivers i tàdiPi sa, 19 8 1. I.R.Lamars h.Intr o du ctio ntoNuclear Reac torTheo ry.Ed.Addi son·Wes le y ,1966.

A.M.Weinberg,E.P .Wigne r.The PhysicalTheoryofNe u t ro n Ch ainReactors - The University ofChic agoPr es s.,19 5 8.

J.J.Duderstad t .Nuclea r Reactor Ana lysis·J.Wiley& Sons, NewYork, 1976.

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f1N 172 FISICA MATEMATICA Prot.Guido RIZZI

IV ANNO

PER IODODIDATTICO IND IR IZZO:Fis ico

DIP.di Matematica 1ST.di Meccanica Razionale Impegnodidattico Lez. Es. Annuale (or e ) 100 Settimanale (ore ) 8

Lab.

Argomento principale del corsoèun'introduzionealla relatività speciale; argomento secondario, in ambito seminariale, un'introduzione alla meccanica statistica. Conce-dendo ampio spazio alle questioni di metodo, il corso intende: 1)proporre una vi-sione sintetica, rigorosa e concettualmente semplice di un ampio dominio della fisi-ca moderna; 2) familiarizzare lo studente con una mentalità, un linguaggio, una metodologia che consentano sia di approfondire la propria cultura scientifica sia di agevolare un'eventualecollaborazione con i fisici.

1/corso si articola in lezioni (6ore settimanali) e seminari(2ore settimanali).

Nozioni propedeutiche: gli argomenti dei corsi di Analisi Matematica I e1/, Fisica I e1/.Possibilmente anche Meccanicarazionale,Geometria, Complementi di Mate-matica, Fisicaatomica.

PROGRAMMA

Calcolo tensoriete. Vengono in t ro d o tte le tec nic h e ma te m a tich e adatte allostudiode i campi e della relat ivitàspeciale.Talite c nich e saranno uti lizzatesistemat icam ente in tuttoil corso.

Meccanica reletivistics. Si intr o d u c e lo spaziotempo pseudoeucl ideo. In talecontesto si stu -dia'la meccanica della particella ,siacon massa propriacostante che con massa propriavariabi le.

Tale studio viene poiesteso ai sistemidipartice llee aicontinuiinco er e n ti. Partico lareattenz io-neèrivoltaaiteoremi di conservazione .

Elettrodinamica relativistica.In questa parte, cheè la pi ù ampiadel corso efo r sela pi ù im p o r.

tante per la formazion e di una mentalità aperta alla fisica moderna, si isti t uisce la teoria in forma covariante nello spaziotempo pseudoeuclideo. Infine si applica la teor ia allo stud io dell'irragg iamentodiuna carica accelerata.

Seminario 1: Formulazione variaz iona le delle equazioni fondamenta li dell'elettrod inamica relat iv istica,o eventualmen tedellele ggifi sich e in generale(se richiestolo

Seminario 2: in tr o d u zi o n e alla meccanica statistica. Teoremi fo n d a m e n t ali nello spaziode lle fasi. Ergodicità. Irre v e r sibili t à e approccioall'equi librio. Equazione di Boltzmann. Teorema H.

Processi markoff ian i .Master equation .EquazionediFokker-Planck .

Nota. Il programma d'esame potrà essere concordato coldocente nell'amb itodelprogramma compless ivodellelezion ie deiseminari.

ESERCITAZIONI

Gli argomentidelle esercitazionisonoin se rit e nelcorso delle lezioni.

TESTI CONSIGLIATI

C. Rizzi - Appunti dalcorso - VoI. I Meccanicarelat ivistica .CLUT-Vol.Il -Elettrod inamica relativist icane lvuoto ,CLUT.

G.Rizzi. R.Monaco - Introduzion e allaMeccan icastatist ica(in stampa )-,

R.L.Libo ff.In t r o d u c t i o n to the theory of kineti c equations-Wi ley& Sons, NewYork. TerHaar -Foundationsofstat ist icaI mechanics-Rew of ModernPhys-27,3 (19 5 51.

NUCLEARE 487

IN173 FISICA NUCLEARE

Prot. BrunoMINETTI

IV ANNO

,0

PERIODO DIDATTICO

DIP.di Fis ica

1ST.di Fis icaSperimentale Impegno didattico Lez. Es.

Annuale (ore) 56 24

Settimanale(o re ) 4 6 Lab.

48

/I corso è indirizzato a fornire una informazione di base sui fenomeni nucleari in particolare in vista delle applicazioni di queste conoscenze nell'ambito di corsi successivi specifici dell'indirizzo di Ingegneria nucleare. /I corso si articola in due parti: a) fondamenti di Fisica nucleare sperimentale riguardante lo studio dei metodi di misura usati nella Fisica nucleare, nonché le caratteristiche generali dei rivelatori principalmente usati;b) elementi di struttura e dinamica nucleare riguar-dante gli aspetti principali della struttura nucleare e le caratteristiche principali delle reazioni nucleari. Lo studio teorico è sempre visto alla luce del paragone con i dati sperimentali che sono alla base di ogni metodo nucleare.

/Icorso prevede lezioni, esercitazioni e laboratori.

Nozioni propedeutiche: è necessaria una conoscenza approfondita delle materie del biennio e del contenuto dei corsi di Complementi di matematica e Fisica ato-mica.

PROGRAMMA

A) Fondamenti di Fisica nucleare sperimentale. Nozioni generali sul nucleo: raggi nucleari;

masse nucleari ed energie di le ga m e ; momenti angolari;paritàe simmetria ;momenti magne-tic ied elettrici; live lli energetici ;carta dei nuclei;reazion inucleari;nuclei speculari.

Decadimentoradioattivo:caso diuna sola sostanza;caso didue o piùsostanze.

Elementidi Dosimetria .

Fluttuazioni statistiche in Fisica nucleare: distribuzione di Poisson ;distribuz ione di Gauss;

applicazioni ai metodi di misura in fisica nucleare (determinazione di tempi di misura, di statistiche diconteggio ,ecc.I.

~ggio di particelle e radiazion i l' nella materia: perdita di energia e range di particelle cariche ; interazioni dei raggi l' nella materia (effetto fotoelettrico .effetto Compton e pro-duzionedi coppie)in t e ra zio ne dineutroninella materia .

Metodidi rivelazione in Fisica nucleare: rivelazionediparticelle pesanti cariche,dietertro nì, diraggi l',di neutroni.

Tecniche e simulaz ionee metodi diMonte Carlo.

B).Elementidi struttura e dinamica nucleare.

Problema delle forze nucleari: trattazione fenomenologica del problema a due corpi nel caso di uno statolegat o (deutone), scattering elasticonucleone-nucieone;dipendenza dallo spin delle forze nucleari ;collassamento deinuclei e cenni sulleforze discambio.

Modell inucleari;modello a goccia. modelloa strati;cenno suimodellicollettivi ;modello a gas diFermi.

Decadimentonucleari :decadimentialfa, beta e gamma; iso m et r i a nucleare.

Reazion i nucleari: cinematica nel sistema del laboratorio e del centro di massa, andamento delle sezioni d'urto vicinoalla soglia; risonanze, teoria del nucleo composto, cenni sulle reazio-ni dirette.Fissionenucleare.

ESE RCITAZIONI

Le esercitaz ion i riguardanogli argomentisvoltinel corso e consistono nella riso luzionedi pro-blemie nell'approfond imentodi argomentiaccennatinelle lezion i.

LAB O R A T O RI

Si evldenzt an o dapprima le caratteristichedi alcuni rivel at o ri (c o n t ar ,Geiger,a statosolido, a scin till a zi o ne). Alcun i esperiment iriguard a n t il'evoluzione difenomeni nucleari.

TESTICONSIG LIAT I

H.Henge- Intro duction toNuclearPhysi cs-.

R.O .Ev ans ·TheAtomic Nucleus-, B.L .Cohen.Conc eptsot Nu clear Physics-,

T.J.Connolly.Fou ndat io nsof Nuclear Engin eerin g·.

NUCLEARE 489

IN174 FISICA TECNICA

Prot.Paolo GREGORIO

III ANNO

Nel documento NUCLEARE INGEGNERIA (pagine 24-29)

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