Corso di laurea magistrale in Chimica

L'obiettivo dell'insegnamento è quello di fornire la conoscenza di base sulla radioattività e le leggi del decadimento radioattivo. Fornire le basi per comprendere l’interazione tra le radiazioni e la materia e quindi come possono essere rivelate. Far conoscere i meccanismi che regolano le principali reazioni nucleari. Fornire elementi di dosimetria e le basi per la comprensione degli effetti delle radiazioni sul materiale biologico.

Far comprendere le principali applicazioni della radioattività in chimica generale e analitica, nelle scienze della vita (applicazioni mediche, biologiche, agroalimentari),  nella datazione, nell'industria, nella ricerca scientifica e tecnologica, nella produzione di energia.

Conoscenza e capacità di comprensione. Al termine dell’insegnamento occorrerà aver acquisito le conoscenze necessarie a comprendere e applicare i principi base di radiochimica e chimica nucleare relativi alla stabilità e ai modi di decadimento dei radionuclidi, all'interazione della radiazione con la materia, alla conoscenza degli effetti delle radiazioni ionizzanti, dei metodi e degli strumenti di misura della attività e della dose e alle possibili applicazioni dell'impiego di radioisotopi e radiazioni in differenti ambiti.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Al termine dell’insegnamento si sarà in grado di comprendere l’origine dei decadimenti nucleari e la natura delle radiazioni ionizzanti, descrivere le modalità dell’interazione radiazione-materia sulla base della natura e delle caratteristiche di entrambe, valutare la pericolosità di una sorgente di radiazioni ionizzanti, individuare il metodo per la determinazione della attività e della dose e si avrà una panoramica dei possibili risvolti applicativi.

Abilità comunicative. Si acquisirà la capacità di utilizzare un linguaggio rigoroso per comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti nel campo delle radiazioni ionizzanti.

Autonomia di giudizio.Si sarà acquisita la capacità di raccogliere e interpretare i dati nell’ambito delle radiazioni ionizzanti, dei loro effetti su materiali e organismi e delle loro applicazioni che consentiranno di formulare giudizi autonomi.

Capacità di apprendimento. Alla fine dell’insegnamento si saranno acquisite le abilità necessarie per intraprendere con autonomia ulteriori studi successivi nell’ambito della Radiochimica.

Il nucleo atomico: raggio, massa ed energia di legame. Modelli nucleari. Condizioni di stabilità e instabilità dei nuclidi. Leggi del decadimento radioattivo. Decadimento alfa, beta, transizione gamma, fissione spontanea. Reazioni nucleari: energia, probabilità e meccanismi di reazione. Radionuclidi in natura: famiglie radioattive, equilibrio secolare e transiente.
Assorbimento delle radiazioni nella materia. Tecniche di rivelazione: rivelatori a ionizzazione, a scintillazione, a semiconduttore, tecniche auto radiografiche. Elementi di dosimetria e radioprotezione. Effetti biologici della radiazione nucleare.
Radioattività naturale. Il radon e sue tecniche di rivelazione. Il caso del polonio. La radioattività nei materiali da costruzione.
Radioattività artificiale. Produzione dei radionuclidi. Reattore Nucleare.
Applicazioni analitiche dei radionuclidi: metodi di datazione archeologica e geologica con le tecniche nucleari. Analisi radiometriche per diluizione isotopica e per attivazione neutronica.
Applicazione dei radionuclidi nelle scienze della vita:   in chimica clinica, medicina nucleare per diagnosi e terapia; dosaggi radioimmunologici (RIA). Applicazioni nel campo della sterilizzazione. Applicazioni tecniche e industriali. Applicazioni nella ricerca scientifica e tecnologica.

Lezioni frontali in aula 

L'esame è orale, in presenza ed è finalizzato alla verifica dell'apprendimento di quanto spiegato a lezione.

Gli argomenti oggetto d'esame rifletteranno quelli trattati a lezione. La valutazione verrà effettuata considerando inoltre la capacità di organizzare discorsivamente la conoscenza, la capacità di ragionamento critico sullo studio realizzato, la qualità dell’esposizione e la competenza nell’impiego del lessico specialistico.

La valutazione è in trentesimi.

Queste modalità potranno essere modificate da ulteriori decreti Rettorali relativi allo svolgimento degli esami.

Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile come materiale didattico
al sito web della docente:

https://lmchimica.campusnet.unito.it/do/didattica.pl/Quest?corso=7spr

e su Moodle:

https://elearning.unito.it/scienzedellanatura/course/view.php?id=2169

Libri:

C. Keller. Radiochemistry, John Wiley & Sons, New York(1988).

K.H. Lieser, NUCLEAR AND RADIOCHEMISTRY: FUNDAMENTALS AND APPLICATIONS , Editore: VCH, New York, Anno edizione: 2013, ISBN: 3527303170 https://addyrachmat.files.wordpress.com/2018/12/Nuclear-and-Radiochemistry-Fundamental-and-Application.pdf

Jens-Volker Kratz. Nuclear and Radiochemistry: Fundaments and Applications,  Wiley, 2013

Per approfondimenti:
Radiation Chemistry- Principles and Applications                                                       Farhataziz and Michael A. J. Rodgers, editors