INDIRIZZO:Neutronico- Fisico
DIP.di Fisica
1S T.di Fis icaSperimentale Impegno didattico Lez. Es.
Annuale (ore) 72 Settimanale(ore) 6
Lab.
/I corso si propone di fornire agli allievi una rassegna sulla metodologia impiegata in misure di grandezze fisiche nucleari di particolare interesse nel campo della inge-'gneria nucleare.
Esso comprende unicamente ore di lezione.
PROGRAMMA
Tipi dimisure nel campo della spettrometrie nucleare.
Rivelazionediparticelle a e B e di radiaz ioniV.Spettrometria B.Spettrometr iaV.Studio degli schemi didecadimentodinuclid iradioattivi.
Misuredicoefficientidiconversione in t er na . Misu redicoincidenzedelle radiazioni.
I ntensità delle sorgentiradioattive.Misure relative. Metodo diconfronto.
Misu re assolute di intensità di sorgenti radioattive. Correlazione ancorare e nella emissione de lleradiazioni.
Misure nel campo della Fisicadei neutroni.
Proprietà caratteristichedeineutroril.Relaz ion ifra lunghezze d'onda,energ ia,velocità . Sorgenti di neutraniveloci.Sorgent idineutron itermici.Sorget;ltipulsate.
Neutronimonoenergeticidivarielunghezze d'onda.
Sele ttor imeccanic ideineutrani.
Chopper meccanico e fenditure rettilinee. Chopper a fenditurecurve.Risoluzione in energia.
Chopper fasati.Chopper afe ndit u r e elico idali.
Spettrometr iadineutroni"Putse -shapediscrim ination".Spettrometria tempi divolo.
Misu r e diflussi.
Misure di sezion i d'urto, Sezioni d'urto totali. Inscatteri ng semplice. Inscattering mu ltiplo.
Misure di sezionid'urto non elast iche .Misure disezionid'urto non elast ichecon il metodo di trasmissioneattraverso una sfera.
Moltiplicazionedineutronie di misure di trasmissione.
Sezion id'urto di cattura,di attivazione e di fissione.
Scattering di neutroni da un nucleo fisso. Sezioned'urto di scattering ed ampiezzedi scatte-ring. Ampiezza e lunghezza di scattering. Lunghezze di scatteringpositivee negative. Scarta-ring di neutroni con spin diversoda zero.Scattering magnetico .Scattering coerenteed inco
e-rente.Scattering da nuclei vincolati. .
Proprietàottichedeineutroni.
Indice dirifraz ioneperineutron i.
Rif lessionetotale di neutroni. Angolocritico.Riflessionedi Bragg. Scattering a basso angolo.
Polarizzazionedei neutroni. Doppia trasmissione di neutron i polar izzati. Riflessioneda spec -chi magnetici. Doppia riflessione dei neutroni. Esperienza sui neutroni analoga a quella di Stern Gerlach .
Misure del momento magneticodel neutrone.Misura dell'ampiezzascattering dei neutroni. In-terazione neutrone-elettrone. Misura della simmetria angolare nello scatteri ng deineutroni.
Misuradella car icadelneutrone.Effetto del campo gravitaz ionalesui neutroni.
Misuradeldecadimento deineutroni.Neutroniult ra f redd i.
Problemi di focalizzazionedi particelle cariche in campo magnetico.
Traiettori edipartic ellecariche in campi magn etici.Oscillazion ibetatro n ich e.Len timagnet iche.
Varitipidi le n timagnetichi.Quadrupolimagnetic i.
Traiettor iediparticellecaricheinun quadrupolo magnetico.
Otticadei fasci. Studiodell'otticamediantematrici.
Appl icazion idellematriciall'otticadeifasci.
p
TESTICONSIGLIATI B. F.Turehin -SlowNeutron-,
Gure v ich -Low energyne utronPhysi cs -.
Marton"Methodof Experim en ta lPhysies'. Steffen- Highen e r g y beam opties-;
Si egbahn- a.B.v,Ray Spee t roseopy-.
NUCLEARE 495
IN550 PROTEZIONE E SICUREZZA NEGLI IMPIANTI NUCLEARI Ex IN344 PROTEZIONE E SICUREZZA NEGLI IMPIANTI lsem.l Prof.BenitoCHINAGLIA
V ANNO
2° PERIODODID ATT ICO INDIR IZZO:Din a micae Con trol lo
DIP.di Fis ic a
1ST. di Fis ica Sper im entale Impegnodidatt ico Lez. Es.
Annua l e (or e) 78 28
Set t imana l e (o re) 6 2 Lab.
Il corso si propone di fornire le nozioni di radioprotezione e analisi di sicurezza necessarie per valutare le dosi che derivano da impiantinucleari,misurare i livelli didose, prevedere gli effettie i rischi connessi con la radiazione in caso di funzio-namento normale e in caso di incidente.
Il corso comprende lezioni ed esercitazioni.
Nozioni propedeutiche: Nozioni generali di Fisica nucleare, Fisica del reattore nucleare,Impianti nucleari.
PROGRAMMA
1) Ri lasc io di energia derivantedall' interazionedella radiaz ione con la mater ia. Definizione grandezze dosimetr iche.Relazione flu e n za-d ò se perle diverseradiaz ioni.
2) Cenni di radiobo logia. Relazioni tra dose ed effetti.Equivalentedidose e fattore qual ità.
Irr adiaz ione dell'organismo : esterna e interna. Modelli relat iv i a contamina zione in te rna. Il sistema di limit a zi o n e delle dosi. Esposizione di una popolazione.Concentraz io n i massim e ammesse.
3) Sorgenti naturali e radia zi o ne di fo nd o. Il reattore a fission e: sorgenti a reattore fu nzi o -nante e a rea t to re spe nto. Cenno a altr i impianti : reattori di rice rca, im pi a n ti di medicina nucleare,accelerator i.
4) Il problema de lla prev is ione delle dosi: metodi di calcolo basati su diverse approssima-zio ni..Analisi della validità dei fattoridi accumulo per gamma in schermi compless i. Pe ne-trazione di neutroniper fortispessori, Trasporto de lla radi a zi o ne nelle irrego lari t à con par-ticolare attenzione aivuoti.
5) Metodi di misura delle radiaz ion idi int er esse dosimetrico.Sistem idimisuracon rivelatori a ionizzaz ione . Princ ip io di Bragg·Gray. Metod i per neutroni termic i , int er m edi eveloci. Uso dellaspettrometria gamma per misur edicontaminaz ione.
6) Impostazione delle analisi di sic u rezza. Valu taz ione del rischio di generatori di potenza nucleari e confronto con altritip idi generatori. Trasporto di prodottidifissione nell'atmo-sfera e idr o sf er a. Problemi di sicurezza per il trasporto di mater iale radioattivo. Problemi
dicriticità.
-TESTI CONSIGLIATI
R.G .Jaeger·Engineeringcompendiumonreacotr shield ing- SpringerVerlag,1968. J.J.Fitger ald -Appli ed radiationprotectio nand control. Gordon and breach•1969.
NUCLEARE 497
IN349 REATTORI NUCLEARI Prof.Piero RAVETTO
V ANNO
1° PERIOOODIDATT ICO IN DIRIZZO:Neutr onic o
-Dinam ica eContro llo· Fisico
DIP.di Energet i ca
1S T . di FisicaTecn ic a e Im pi an t i Nucleari Impeg nodid a tt i co Lez. Es. Lab.
Ann ua le (ore) aD 20
Sett i man a le (ore) 6 2
/I corso è destinato agli allievi del fJ anno,che siprefiggono diapprofondire gli aspetti neutronici della Ingegneria nucleare, sia in ordine ai metodi di progetta-zione dei noccioli, che per la soluprogetta-zione dei problemi di statica e dinamica che sor-gono nell'esercizio delle centrali di potenza. Rappresenta un approfondimento di argomenti tipicidi Fisicadei reattori nucleari e ha lo scopo di mettere in contatto gli allievi con alcunimetodimatematicipiù avanzatie rigorosidi formulazione teo-rica della neutronics, su cui si basano attualmente i codici di progettazione per calcolatore. /I corso si prefigge inoltre di avviare gli allievi ad affrontare problemi originali di ricerca scientifica, in neutronica applicata, specie nel campo della di-namica.
Alle lezioni teoriche seguiranno esercitazioni teorichee numeriche diapplicazioni degliargomentitrattati.
Nozioni propedeutiche: Corso diFisica del reattore nucleare.
PROGRAMMA
1) Teoria de l trasp o r t o de i neutrani. Dive rse for me de lla equazione diSoltzm an n linearizz ata per i ne u t ra n i e loro mu t ua equivale n za.Sv il uppo in armonich e sf eri ch ede lla de nsità in fase. Appross imaz ione PL e BL. Spettro neutro n i co in rallentam e n t o. Metodo delle ordinate d i-scretee SN.
2) Teoriade ll 'assorb imento in risonanza.
3) Teorem i fo nd a me n t ali della Fisica de l reatto r e nuclea r e. Loro dimost razionerigo rosa nel-l'a m bi t o de ll e teo rie asi n totic h e spazia l i. Calco lode ll e sezi o ni di urt o a moltigr upp i en e r qe-tic i.Trans itor idiint erfaccianellestru ttu remolt ipt lca rrtìnonomoge nee .
4) Metodianaliticie nume rici nella soluzione di problemididinam ica spazialedalpuntodi vista neutronico. Transitori diespulsionedibarre dicontrolloda reat t o r i nudie rifle ssi. T eo-rema di equiva lenza trastr u tt u re motttpt lcant lche evo lvo n o co n legge esponenz ialepurae sta-zio n arie. Teoria rigor o sa de lla "f unzione im p o rtan za de i neurro nr". Concetto di autostati di namicie metodiper tu rbativiin neutro n ic a.
~ La cinetica pu ntifor m e . Met o didisep ar a zi One.Ded uz io nedell e eq u a zio nidella cine ticapu n -tiformee studiodisoluz ionirigo ro seeapprossimate.
Il metodo quasistatico .
6) Cenni sulle particolaritàdellafisicadei reattor iveloci autofert i l izzanti.
ESERCITAZ IONI
Oltr ealleesercitaz ioniteoricheèprev isto I·uso dicodic inum er ici per lo svolg im entodialc un i calcolitip icidellaneutronica dei reatto ridi potenza.
TESTI CONSIGLIATI
Bell ,Glasstrme- Nu c le a r ReactorTheo ry•Van Nostrand Re in h.,1970.
B.Davison-Ne utronTransportTheory.OxfordU.P .,1958.
-Z.Akcas u.Mathem aticalMeth o d sin nuclearreactordynamics-Acad e m i c Press, 19 7 1.
V. Boff i-Fisicadelreatt ore nu c lea re-Patron,1975,2vol I.
Appunt ide ldoce nte.
J.J.Duderstadt, L.J.Hami lton-NuclearRea cto rAnalysis- Wiley.1976.
A. Henry -Nuclear Reacto rAna l ys is-MITPress ,1975.
IN360 SCIENZA DELLE COSTRUZIONI
Pra t. Franco ALGOST INO 1S T.di Sci e n za delleCost r u zioni
III ANNO
1° PERI ODODID A T T I CO
Impegnodidattico Ann uale(ore) Settim an a le(or e )
Lez. 50
4 Es.
50 4
Lab. B
La scienza delle costruzioni determina lo stato di tensione e di deformazione a cui le costruzioni sono soggette nella loro funzione di trasmissione deglisforzi.
l! corso considerasolo le strutture unidimensionali (travi e sistem i di travi, non le piastree i quscil.I! corso non fornisce nozionidiprogettazione, per le quali riman-da ai corsi a cui è propedeutico (tecnica dellecostruzioni industriali, costruzione dimacchine,ecc.l.
l! corso è articolato in lezioni, esercitazioni in aula, esercitazioni in laboratorio.
Nozionipropedeutiche: nozionigeneralidiAnalisi Matematica, Geometria,Stetice e Cinematica.
PRO GRAMMA
An a lisidellost a todi deformazione.
An a liside llo statoditensione.
Equ a zio nedei la vorivirtua li.
Pro p riet àdelcorpo elasticoe limit irelativi.
Teo ria diSt.Vena ntde lletravi. Casisemplic iesoll ecitazion i comp o ste.
Tr av at u re piane ca ricate nelpian o,tra vaturepianeca ricat e trasversalmente.Tra va t urespeaia ti.
Calcolodegli sfo r zie delledef o r ma z io nineglisch em iisost aticie inqu e ll iipe rst a tici, . Feno menidiinst abilitàelasti ca .
ESERCITAZ ION I
Cons istono in app li caz ion i,fatte dall'a ll ievo,della teo ri a svolt aalezio ne.
LA B O RAT O RI
Misur edispo st ame n tisu trav at u r esemp licie lor o confr o nto con datidicalcolo.
TEST ICONS IG LI A TI
P.Cica l a -Scienzade lleCostruzioni- VoI. I e Il, Levrotto& Bella ,Tor ino.
A.Sassi,P.Bocca ,G. Fara ggiana- EsercitazionidiScie nz adelleCostru z ioni -Le vro t to& Bella, Torino.
. .
-J
NUCLEARE 499
IN550 SORGENTI DI RADIAZIONE E MACCHINE ACCELERATRICI Ex IN252 MACCHINE ACCELERATRICIIsern.l
Prof.DiegoBARBERO
V AN NO
2° PERIODODIDATTICO INDI RIZZ O:Fisico
DIP.di Fisica
1ST.di FisicaSperim e n t ale Im pe g n o didattico Le z. Es.
Ann uale (ore) 60 10
Se tti manale (or e ) 6
La b.
/I corso sipropone didareaglistudenti le nozioni fondamentali riguardanti il fun-zionamento, i criteridiprogettoe lecaratteristiche difasciodellemacchine accele-ratrici più comunemente impiegate nelcampo delle applicazioni,in particolare in-dustrialie biomediche. Gli acceleratorisono vistiin stretta connessionecoi proble-mi di schermatura, dosimetria,trasporto difascio e vuoto ad essicorrelati.Sidanno cenni sulle sorgenti a redioisotopie sulle loro applicazioni.
/I corso è articolato in lezioni.Sono previstealcune esercitazionistrutturate come sviluppo e complemento delle lezionistesse.
Nozionipropedeutiche:Nozionielementaridi relativitàristretta e di Fisicanucleare.
PROGRAM MA
Cen ni alla scarica nei gas.Sorg entidi ioni.Ca n non ielettronic i. Acc eler a to riad alta ten sione:
fu n zioname nto, caratteris t iche costruttive e lor o influe nzasuipa ra metridifa scio.Equ a zionidi Kerst -Se rb er. Ciclot ro ne:funzion ame nt i, criteridiottimizzaz ionedeiprincipal ielement ico sti -tuti vi in fu nzione dell e caratte ristich edi fascio. Principio gen era lede llastabilit àdifase. Linae : kl yst ro n e guide d'onda;stab i lit àdi fa se;requisitidipote n za,dime nsionam entode ll e guide e modidi oscilla zio ne pe rcavitàdaelett roni,pro toni e ioni pesa nt i;dina m icade l ca ric o difasci o.
Be tat ro ne:fun zion amen to;uso dei campi polarizza t iorbit aliecentra lipe r ma ssimiz zare lepre -stazionidellamacchine ; inie zione e cennialla teoriadella cattura .Sincro to ne:stabi lità difa se;
sinc rot rone per elettroni: dimensionamen to dellecomp onenti;modali tà di iniezione ed estr a-zione; cenn ial protosincrotone. Radiazionedi sinc rot one: caratter ist icheed im pi eghi.Ce n nial sincrociclotrone.Schem at u re :dime ns ionam e n t o e mater ial isotto laso gliadella cascatanuclea -re. Dosime t r ia: prob le m idiprotez ionedipersonal eeattre z z ature.Sist e m iditrasportodei fa sci di par tice lle.Pro blem idi vuoto neg li ac celeratori.Ce n n iad appl ic azioni industriali ebiomed i-che degliacce le ratori.Cenno allesorgen tiaradioisotopied ailoroim pieghi.
ESE R CIT AZIONI
Dim e n siona mento di un impia nt o a vuot o persin crotroneobetatrone.Dimensionam en todiun trasporto difascio. Dim ension am entodiun mode llodiacc e leratore (linac ric ic la to).
TESTI CONS IGLIAT I Ap pu n t i de ll e lezioni.
Di vol ta in volta pot r àesse re fornit o il mate ria le eve n t u alm en t e necessario allo sviluppo delle esercitazio ni (fotoc o piediartico li.gra ficiotabell e).
IN380 STRUMENTAZIONE FISICA Pro f,Luigi GONELLA
IV AN NO
2° PERIODODIDAT T ICO INDIRI Z Z O:Fis iço
DIP.di Fis ica
1ST.di Fis ica Sp e rim e n t a l e Impe gnodidatt ico Lez. Es.
Annuale (ore) 90
Settim anal e (or e ) 6
Lab.
Si presenta la problematicadelleapparecchiatureutilizzanti afiniapplicativi feno-meni fisiciche l'usuale didat tica tratta solonell'ambi todeicorsidifisica. Tali appa-recchiature, ampiamente usate in vastisettori industriali, ben ricadono nella com-petenza degli ingegneri nucleariche hanno maggior formazione in campo fisico dei colleghi dialtrirami.Si affron ta iltema coll'esempiodidue settoridi largo interes-se applicativo, la strume ntazioneda vuoto e quellaottica, ed una trattazionesugli sviluppi odierni dellametrologia. L'en fasi vien posta sull'evoluz ione di linguaggio,. metodo, e definizione stessa dei problemi chesirichiedeperpassare dall'approccio scientificodeitestidi fisicaa quello ingegneristico.
" corso prevedelezioni con alcune esercitazioniprogettualievisite d'istruzione.
Nozionipropedeu tiche:Biennio,Fisica tecnica, Elet trotecnica.
PROGRA M M A
Metrolog ia odierna: sostit uz ionedel concetto d'incertezzaa quello d'errore;tip idi grandezze misurabili;grandezze d'in f lu e n za etar atura.
5trumentazione da vuot o: fe nom enol o gia fondamentale dei gas a bassa pressione; parametri applica t iv idedottidalla teoria, cineti c a deigas e lor o limit i;unità di misura ; Regimidiflu sso; portata di con dotti; velocità di svuo t a men t o ;Sor zion e e degasament i;fenomeni elett r ic i; get-teraggio e spruzzamento;Pom p eevacuornetrì deivari tipi;giu n zio ni e valvole;tecnologia del-l'i m pi a n t o ; Misuragas residuo;cercafughe.
St ru m e n t a z io n e ottica: Radiom et ria e fotometria; pr ob le m a tica generale dello strument o ot-tico; Tecnologia dei feno meni ott ici; Sorge n t i e rive latori di luce, com pre so occhiò umano;
Formazioned' immag in i;ottica parassialee suo trattamento matriciale ;pupille e fine str e;fo t o-metria d' im m a gine; aberraz io n i e loro correzione; La formazione d'immag in e co m e trasferi-me n to d'informaz ione; funzio ne di trasfe rimento ot tic o; approcc io in ter min i di diffrazio ne e trasformata di Fourier ; S~ ru me n ta zion ebasa t a sull a deformazionedell'immag ine per lo stu-dio ottico deimateriali.
ESER CITA ZI ONI
Pro get t o diun impiantoda vuoto.Calc olifotometrici su sistemiottic i.
TESTI CONS IG LI A T I
S.All a ria - Il vuoto oggi.ParaviaTS P 4. Appuntidel corso.
NUCLEARE 501
IN402 TECNICA DELLE COSTRUZIONI INDUSTRIALI
Prot.Gian Mario BO 1S T.di Tec nic ade ll eCost r uz ioni
V ANNO
,0
PERIODODIDATTICOINDIR IZZ O:Meccanico
Im peg n o dida tt i co Annu a le (ore ) Settim anale(ore)
Le z.
60 4
Es. 60
4 Lab.
/I corso vuole fornireallo studenteuna preparazione che lo rendaattoalla proget-tazione di struttu re, con particolare attenzione a quelle in acciaio e in cemento armato.Sono fornite i criteri per la progettazione e verificadeglielementistru ttu -rali nellediversecondizionidi carico. Vengono illustrate in modo particolareggiato le normetive vigenti nel settore dellecostruzioni.Argomento delleesercitazioni è la concretaprogettazioneconspeci fico riguardo allestru tture industriali.
/Icorso sisvolgerà con lezionied esercitazioni in aula.
Nozionipropedeutiche:ScienzadelleCostruzioni.
PROGR A M M A
Prem esse: i criteri gene ra li di pr oge ttazio ne e proporzionamen to del complesso st r u ttu r al e ; i car ichiagentisulle costruzion i;fe nom e nidiflu a ge e dirilas sament o. Prove dinam iche ea fati -ca; caratter ist ich e fisi co-m ec c a niche deiterrenie de ll erocc i a;tipo log iade ll e cost r u zioni.
Proporz ion am en ro degli elementi resistenti nell e strutture in acciaio: gl i accia i normali da costru zione; le norme vige nt i per la costr u zion e distr uttur e metall ic he ; in s t a bil it à delle travi sempli ci e co m po ste; la torsion e nelletrav ime talliche;giu n zionichiodate ebullonate:criteridi prop orzionamento; le stru ttur e saldate. Cen ni su llesal d a ture: proporzionamento e verif icadi calcolo.
Proge tta zionedeglielemen tiresistenti inc.a.:caratterist ichefistco- rnec cenl c h e delcalcestr uzz o e in flu en za sul reg ime deg li sfo r zi e delle de f o r m a zioni nelle stru tture in c.a.. L'aderenz a, il rap p o r to n; ceme nto armato ordina rio; cri t e ri di progetto e ver ificadelle sezion i, ela stico e agli stati li m ite pe r div erse caratterist i che di sollecitazi o ne; le coazioni conseguent i al riti r o de l cis, fl u a ge, variazioni termich e ; norme it al iane per il progetto e "esecu zione de ll e op e r e in cementoarmato;ilce m entoarmato pre compresso.Co ncettige ner al isullaprecompressione.
Cennisullle cos truzioniin legno.
ESE RC I T A Z IO N I
Sv ilup podi un progetto distruttura con destinaz ioned'uso indu stri al e in acciaio edi un proget·
rostruttural e in cementoarmato.
TESTI CONSIGLIA T I
G.Ob e r ti .Corso diTecn i cadelleCostru zioni ·Levrotto & Bella,Torino . Zign oli ·Cost r u zionimetalaliche·UTET.Torino.
Sa n t areIla - Pron tuar iode lc.a ..Hoepli.
IN413 TECNOLOGIA MECCANICA Praf.RosolinoIPPOLITO
IV AN NO
2° PERIODO DIDATTICO INDIRIZZO:Meccan ico
DIP.di Inge gneria dellaProd u z ion e 1ST. di Tec nologiaMeccanica
Im peg n o didatt ico Lez. Es. Lab.
Annuale (ore) 48 30
Sett ima na le(ore)
Obiettivi del corso sono: fornire /'insieme di nozioni necessarie a comprendere
Obiettivi del corso sono: fornire /'insieme di nozioni necessarie a comprendere