PRESENTAZIONE

Questo corso introduce i principali fenomeni fisici che possono avere un impatto sull’ambiente e sulla salute umana. In particolare si studieranno la radioattività, le radiazioni ionizzanti e non ionizzanti, le onde acustiche e l’inquinamento atmosferico.

Verranno presentati i concetti di base, le principali sorgenti naturali e artificiali e i meccanismi con cui questi fenomeni interagiscono con l’uomo e con l’ambiente. Per la radioattività e le radiazioni si parlerà anche di applicazioni pratiche e di criteri di sicurezza. Le onde acustiche saranno affrontate soprattutto in relazione al rumore e ai suoi effetti, mentre per l’inquinamento atmosferico si analizzeranno i principali inquinanti e le loro conseguenze.

L’obiettivo del corso è fornire le conoscenze essenziali per comprendere questi temi e per interpretarli in modo consapevole nel contesto quotidiano e professionale.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di comprendere e descrivere alcuni fenomeni fisici di particolare rilevanza in ambito ambientale, tra cui l’acustica e il rumore, le onde e l’inquinamento elettromagnetico, l’inquinamento atmosferico, la radioattività e la contaminazione ambientale.

Il corso fornisce le basi per riconoscere le principali sorgenti di tali fenomeni, valutarne gli effetti sull’ambiente e sulla salute e interpretare i principali parametri utilizzati nel loro studio e monitoraggio.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento intende fornire conoscenze teorico-pratiche per il controllo dell'inquinamento radioattivo, elettromagnetico, acustico ed atmosferico.
Lo studente acquisirà la capacità di comprendere i dati essenziali riferiti alle quattro tipologie di inquinamento e di collocarli nel contesto normativo di riferimento
Lo studente imparerà altresì ad eseguire valutazioni quantitative sulle grandezze fisiche rilevanti in ciascuno dei quattro ambiti.

PREREQUISITI

Lo studente dovrà disporre delle conoscenze di matematica e di fisica generale proposte nei corsi del primo anno.

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento si compone di lezioni frontali e sessioni di esercizi in aula. La frequenza a lezioni ed esercitazioni  è fortemente consigliata.

Le lezioni frontali in aula sono erogate mediante presentazioni multimediali.

Gli studenti che hanno una certificazione valida di disabilità fisica o di apprendimento depositata presso l'Ateneo e che desiderano chiedere strumenti compensativi, misure dispensative o altro per lezioni, compiti e esami, dovrebbero parlare sia con il docente sia con la Professoressa Sara Ferrando (sara.ferrando@unige.it), referente del Dipartimento per le disabilità

PROGRAMMA/CONTENUTO

Radioattività ambientale: struttura e caratteristiche del nucleo atomico, equilibrio tra forza coulombiana e nucleare e conseguenze sulla stabilità dei nuclei. Decadimento radioattivo: vita media, tempo di dimezzamento, attività. Decadimenti radioattivi osservati in natura e diseccitazione elettromagnetica. Esposizione alle radiazioni e grandezze dosimetriche. Limiti di dose per la popolazione ed i lavoratori: riferimenti normativi.

Radiazioni non ionizzanti (NIR): spettro delle onde elettromagnetiche, distinzione tra radiazioni ionizzanti e non ionizzanti. Interazione delle NIR con la materia e definizione del tasso specifico di assorbimento (SAR). Effetti biologici delle NIR e riferimenti e limiti normativi. Potenza trasportata dalle onde elettromagnetiche e legame con i campi elettrico e magnetico.

Acustica: definizione di suono e pressione sonora, onde acustiche. Onde piane e sferiche, propagazione  e velocità del suono, effetto Doppler, interferenza e diffrazione. Definizione del Livello di Pressione Sonora, Intensità e potenza acustica: la scala dei decibel. Funzionamento dell’orecchio umano e percezione del suono: curve isofoniche e curve di ponderazione. Effetti uditivi ed extra-uditivi del rumore acustico: normativa di riferimento in ambito ambientale e lavorativo. Cenni al funzionamento dei fonometri per rilevazioni ambientali.

Inquinamento Atmosferico: composizione e struttura dell’atmosfera terrestre, definizione e classificazione degli inquinanti atmosferici. Spettro della radiazione solare e terrestre e bilancio energetico del pianeta: l’effetto serra e le forzanti climatiche. Caratteristiche del particolato atmosferico: diametro aerodinamico equivalente, distribuzioni dimensionali, sorgenti. Definizione di PM10 e PM2.5: effetti del particolato atmosferico sulla salute, normativa e limiti di riferimento. Particolato atmosferico e visibilità. Linee guida per il monitoraggio della concentrazione di PM10 e PM2.5.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Il programma del corso non fa riferimento ad uno specifico testo ma gran parte di quanto discusso può essere approfondito su testi di fisica generale quali:

- Halliday, Resnik, Walker: Fondamenti di Fisica  e elementi di Fisica moderna - ZANICHELLI

Su Aulaweb sono disponibili le dispense del corso e sulla pagina web del precedente docente (https://www.ge.infn.it/~prati) sono disponibili tutte le slide utilizzate nei passati corsi e i testi delle prove di esame.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

FEDERICO MAZZEI (Presidente)

PAOLO PRATI

DARIO MASSABO' (Presidente Supplente)

LEZIONI

Orari delle lezioni

FISICA APPLICATA ALL'AMBIENTE

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame consiste in una prova scritta composta da quattro sezioni, una per ciascuno degli argomenti trattati nel corso. 

Per ogni sezione viene proposta una domanda che richiede una breve risposta descrittiva seguita da un esercizio.

L'esame è superato se lo studente ha ottenuto un voto maggiore o uguale a 18.

Saranno diponibili 4 appelli nella sezione estiva (uno a giugno, due a luglio, uno a settembre) e uno nella sessione invernale (a febbraio)

Si rimanda all'istanza AulaWeb specifica dell'insegnamento per eventuali aggiornamenti a causa di variazioni della situazione sanitaria ed epidemiologica.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Lo studente avrà a disposizione due ore per completare la prova scritta. Libri di testo, appunti e telefoni cellulari non sono ammessi nell'aula in cui si svolge l'esame.

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento richiesto per ogni argomento saranno forniti all’inizio del corso e ribaditi durante lezioni ed esercitazioni. In particolare il corso si concluderà con una simulazione della prova di esame.

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

La frequenza regolare è fortemente raccomandata.