Docente: E. Maina
maina@ph.unito.it
Tel: 011 6707203

Con la collaborazione della Prof. Paola Arnaldi (Liceo Cattaneo), Tel. 011 6503037.

OBIETTIVI

Il corso ha come finalità generali quelle di presentare o richiamare alcuni punti chiave della fisica nucleare e della fisica delle particelle elementari per poterla insegnare in modo adatto a una scuola secondaria.

Gli obiettivi cognitivi che si vogliono raggiungere riguardano le conoscenze di alcune tematiche di base della fisica nucleare e della fisica delle particelle elementari importanti per la scuola secondaria.

Le competenze da raggiungere al termine del corso riguardano il saper strutturare un intervento didattico su un tema di fisica nucleare e della fisica delle particelle elementari con attenzione ai problemi di apprendimento degli allievi e all'efficacia della presentazione disciplinare

CONTENUTI

Il Laboratorio si prefigge lo scopo di richiamare i concetti fondamentali della Fisica Nucleare e alcune sue applicazioni. Verranno trattati anche temi di Fisica delle Particelle Elementari.

• La scoperta delle prime particelle elementari: elettrone, protone, neutrone. Tecniche e risultati fondamentali.
• La radioattività naturale e artificiale.
• Il nucleo atomico: stabilita' ed instabilita'. Fissione e fusione: bombe nucleari e reattori.
• Dosimetria e unità di misura dosimetriche.
• Interazioni fra radiazioni e materia vivente. Uso di radiazioni in medicina.
• Il MODELLO STANDARD: le particelle elementari oggi. Esperimenti e teoria. Acceleratori e detectors.

METODOLOGIA

Lezioni frontali, lavori di gruppo e individuali, simulazioni di interventi didattici, semplici esperimenti con materiale disponibile in un laboratorio di fisica mediamente attrezzato.

MATERIALI

Trasparenze del docente, libri di testo di scuola superiore, materiali divulgativi disponibili in Internet, testi specialistici, articoli scientifici storici.

VALUTAZIONE

Relazioni scritte su proposte di interventi didattici su alcuni temi significativi e loro discussione. Viene incoraggiata la pubblicazione su Internet del materiale prodotto.

Relazioni A.A. 2000/2001

Relazioni A.A. 2001/2002

Relazioni A.A. 2003/2004

Relazioni A.A. 2004/2005

Relazioni A.A. 2005/2006

In questa sezione verranno via via elencati materiali e siti WEB utili per il laboratorio.

• Nozioni di radioattività e radioprotezione forniti dal Particle Data Group (in PDF).
• International Atomic Energy Agency: l'agenzia delle Nazioni Unite che si occupa dell'uso della scienza e tecnologia nucleare.
• Studi sulle radiazioni ionizzanti a cura dell'ARPA di Ivrea (seguire il link radiazioni ionizzanti).
• Il Radon:
  • Il radon in Piemonte.
  • Il sito della United States Environmental Protection Agency.
  • Il sito del Department of Environment inglese.
• La tavola dei nuclidi dal laboratorio di Brookhaven.
• The ABC of Nuclear Science dal Lawrence Berkeley National Laboratory. (in PDF).
• Mirror locale della Teachers Guide to the Nuclear Science Wall Chart dal Lawrence Berkeley National Laboratory (in PDF).
• Studi dell'IAEA sulle conseguenze dell' incidente di Chernobyl.
• Il sito sull'incidente di Chernobyl di Marco Silvestro.
• Le pagine dell'IAEA sulla sicurezza nel trattamento di materiali radioattivi.
• Le pagine dedicate alla Fisica Nucleare e in particolare all'uranio del sito Internet @ided Physics Teaching.
• IPPEX: una presentazione della fusione nucleare dal Princeton Plasma Physics Laboratory.
• mirror locale del Fusion Workbook della General Atomics educational website
• Simmetrie in Fisica.
• Gli acceleratori presentati dallo Stanford Linear Accelerator Center.
• Materiali didattici presentati dal Lawrence Berkeley National laboratory.
• La Fisica delle Particelle:
  • The Particle Adventure
  • Particelle in camere a bolle: immagini ed esercizi.
  • L'antimateria presentata dal CERN.
  • La fisica all'acceleratore HERA
  • High School Teachers at CERN: informazioni sul programma e materiali didattici
  • Resources for Teaching at CERN
  • Uso dei Diagrammmi di Feynman per presentare la fisica delle particelle:
    • Il Modello Standard al CERN.
    • Articolo di Peter Dunne
  • European Particle Physics Outreach Group: Italy
  • INFN: Progetto divulgazione Scientifica
  • Hands-on-Cern: Esplorazione interattiva di urti elettrone-positrone registrati dall'esperimento DELPHI al CERN proposta dall'Università di Stoccolma.
  • The ATLAS experiment at CERN.
  • The CMS experiment at CERN.
  • BaBar Particle Physics Teaching Package from the University of Manchester Department of Physics and Astronomy.
  • Inside the Cool Physics site.
  • Materials from the Department of Physics at The University of Lancaster.
  • Inside the HyperPhysics site at the Georgia State University.
  • I Neutrini:
    • The Ultimate Neutrino Page.
    • Neutrino history Home page. .
    • The Neutrino Oscillation Industry.
    • What's a Neutrino?.
    • Neutrino oscillations and neutrino mass.
    • The neutrino.
  • Materiali presentati alla Masterclass Europea in Fisica delle Particelle Elementari- Torino 2006
    • Particelle e loro proprietà: interazioni e simmetrie. Brevi cenni sul Modello Standard [pdf] [ppt] - prof. Nicolò Cartiglia
    • Acceleratori e rivelatori di particelle. Cenni sui futuri esperimenti al Large Hadron Collider (LHC) [pdf] [ppt] - prof. Ermanno Vercellin
    • Fisica astro-particellare [pdf] - prof. Nicolao Fornengo
    • Misure di raggi cosmici nelle scuole: il progetto EEE [pdf] - prof. Andrea Chiavassa
    • Applicazioni della fisica in medicina [pdf] - prof. Roberto Cirio
• I raggi cosmici a cura della NASA.
• Radiazioni e dosimetria.
• Radiosterilizzazione.
• Terapia con radionuclidi Physics Today - Apr 2000.
• Several classical papers by Rutherford, Curie, Bequerel and many others on the early investigations on radioactivity, and by J.J.Thomson, Balmer, Bohr and more on the characterization of electrons and atomic structure, from the Carmen Giunta site at Le Moyne College. Highly recomended!!

Further links:

• Siti dedicati alla fisica delle particelle per non-esperti.
• Siti dedicati alla didattica della fisica.