PRINCIPI FISICI DELLA RADIOTERAPIA E RADIOPROTEZIONE

Il docente puo` essere contattato al seguente indirizzo di posta elettronica: luca.salasnich@unipd.it

Descrizione del Modulo Questo modulo di 4 crediti e' parte del corso integrato "Fisica di Base Applicata alla Radiologia" (8 crediti complessivi). Il modulo, rivolto agli studenti del secondo anno della laurea in Tecniche di Radiologia Medica per Immagini e Radioterapia, prevede 40 ore di lezione frontale (teoria, esempi ed esercizi). Il modulo intende fornire nozioni di base di fisica atomica, fisica nucleare, interazione radiazione-materia con dosimetria. Nel modulo si affrontano i seguenti argomenti: Elementi di fisica atomica (20 ore) Meccanica relativistica: massa a riposo ed energia di massa. Natura corpuscolare della luce: effetto fotoelettrico; effetto Compton; produzione di coppie. Struttura atomica: atomo di Bohr; spettro energetico quantizzato; transizioni elettromagnetiche. Atomi a molti elettroni: spin; principio di esclusione di Pauli; le shell elettroniche; tavola periodica degli elementi. Elementi di fisica nucleare (10 ore) Il nucleo atomico: protoni e neutroni; numero atomico (Z) e numero di massa (A=Z+N). Energia di legame nucleare. La valle di stabilita' degli isotopi nucleari. Decadimenti radioattivi: alfa, beta, gamma. Legge di decadimento esponenzale, tempo di dimezzamento, attivita' di un radionuclide (becquerel). Elementi di interazione radiazione-materia (10 ore) Interazione della radiazione neutra (fotoni, neutroni) con la materia. Interazione della radiazione carica (particelle alfa, elettroni) con la materia. Radiazioni ed organismi biologici. Dose assorbita e dose equivalente (gray, sievert). Esempi ed esercizi di calcoli dosimetrici.

Esame L'esame finale consiste in una prova scritta: domande a risposta multipla su argomenti del corso e problemi di dosimetria. Factum Simile del compito d'esame scaricabile qui. Esercizi svolti Tre esercizi svolti di dosimetria scaricabili: Esercizio 1 Esercizio 2 Esercizio 3 Scritto del 27-02-2015 Testo e soluzioni Note di matematica Nozioni di base per il calcolo differenziale Testi di riferimento [R1] D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Fondamenti di Fisica - Fisica Moderna (vol. 3), 5ta edizione (Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2002). [R2] A. Vitturi, Radiazioni (Dispensa, Padova, 2009). Scaricabile qui. [R3] G. Mazzarella, L. Salasnich, Introduzione alla Fisica per le Scienze Biomediche e Naturali, capitoli 12, 13, 14 (Cortina, Padova, 2010). Libri di approfondimento [C1] A. Beiser, Concepts of Modern Physics (Mc Grow-Hill, New York, 2003). [C2] M. Crundell, K. Proctor, Medical Physics (John Murray Publishers, London, 2003).