PERCORSO FORMATIVO DI FISICA AMBIENTALE

CLASSE QUARTA

Classificazione delle sorgenti di inquinamento.

Nozioni di meteorologia fisica - costituzione e struttura dell’atmosfera - sue componenti fisse e variabili - cenni sulle osservazioni meteorologiche - andamento di pressione, temperatura e densità con la quota - l’acqua nell’atmosfera - il vapore nell’atmosfera - grandezze igrometriche - cambiamenti di stato - lo psicrometro - formazione delle nubi per sollevamento dinamico e per instabilità verticale - il Sole e il bilancio termoradiativo della Terra, generale e alle varie latitudini - forze che determinano il movimento delle masse d’aria (di gradiente, di Coriolis, centrifuga, di scambio turbolento) - principali modelli di vento, conservazione del momento angolare e formazione dei cicloni - circolazione generale dell’atmosfera, le correnti occidentali, onde di Rossby e di Bjerknes.

Inquinamento e protezione dell’aria - il trasporto degli inquinanti nella troposfera e nella stratosfera, loro dispersione - instabilità atmosferica e gradiente di temperatura verticale - le inversioni termiche - forme dei pennacchi.

Fonometria ed inquinamento acustico - effetti del rumore sull’uomo - ponderazione in frequenza - costante di tempo - analisi in bande di ottava e terzi d’ottava - propagazione e attenuazione sferica e emisferica in ambiente libero e riverberante - tempo di riverberazione.

Ultrasuoni e loro utilizzo in medicina - caratteristiche ed effetti della vibrazione ultrasonora - assorbimento nei mezzi materiali e sua dipendenza dalla frequenza - ultrasuoni in biologia e in terapia medica - ultrasuoni nella diagnostica medica (flussimetria Doppler, ecografia).

Effetti biologici della corrente elettrica - nozioni di elettrofisiologia - potenziale di membrana - potenziale d’azione - contrazione delle fibre muscolari - potenziale generato da una distribuzione di dipoli - ECG ed EEG - effetti delle correnti elettriche sull’organismo - influenza dell’intensita’, della frequenza, del percorso, della durata del contatto, della tensione - resistenze che influiscono sul passaggio della corrente nel corpo umano.

Radiazioni elettromagnetiche non ionizzanti - suddivisione delle onde e. m. per intervalli di frequenza - campo vicino e campo lontano - grandezze di campo - proprietà del campo e. m.

Interazione dei campi e. m. con la materia vivente - meccanismi di interazione - caratteristiche elettriche dei tessuti biologici - propagazione e assorbimento dei campi e. m. nei tessuti - SAR - effetti termici e non termici e risposta dell’organismo.

CLASSE QUINTA

Teoria e gestione dei rischi - concetto di rischio e sua percezione pubblica - classificazione dei rischi - criteri di approccio - confronto del livello di rischio tra attività umane ed eventi naturali - l’analisi dei rischi - livelli di riferimento per le situazioni di emergenza.

Inquinamento atmosferico - categorie di Pasquill di instabilità atmosferica - modello gaussiano di trasporto e dispersione di un pennacchio, effetti dell’inquinamento atmosferico.

Radioattività e radioprotezione - famiglie radioattive - equilibrio secolare - produzione dei raggi X - interazione dei raggi X con la materia e importanza relativa dei vari processi di assorbimento - cenni di tecnica radiografica - misura dell’intensità della radiazione - capacità di danno biologico - grandezze dosimetriche (esposizione, dose assorbita, kerma, equivalente di dose, LET e fattore di qualità) - criteri di radioprotezione (assunzione di linearità dose-effetto per i danni stocastici, principi di giustificazione, ottimizzazione e limitazione delle dosi individuali) - effetti non stocastici - standard di radioprotezione per persone professionalmente esposte e per la popolazione nel suo insieme - stime di frequenza di comparsa dei danni stocastici e genetici - il problema dei rifiuti radioattivi - aspetti metabolici della contaminazione corporea - vie di introduzione e di eliminazione - modello a compartimenti del corpo umano - accumulo corporeo di un radionuclide e sua ritenzione - irradiazione e dosimetria interna - stime di dose interna - tempo di dimezzamento biologico ed effettivo - fattore di ponderazione dei vari organi - vari tipi di irradiazione interna (da sorgenti naturali modificate o meno da tecnologie, da sorgenti nei prodotti di consumo, da fall-out, da produzione di energia nucleare, da sorgenti di impiego medico) - impiego dei rivelatori a scintillazione in medicina nucleare (impiego del ⁹⁹Tc_m come tracciante nelle scintigrafie e nelle prove di funzionalità - gamma camera) - l’inquinamento ambientale da sostanze radioattive (nell’atmosfera, nel suolo e nei corpi d’acqua - vie critiche - catene critiche e gruppi critici - alcuni importanti catene alimentari), il radon e i suoi discendenti a vita breve (energia potenziale alfa - fattore di equilibrio - valutazione dell’equivalente di dose da inalazione).

Schermi e protezioni

radiazioni ionizzanti - calcolo delle barriere primarie e secondarie per un impianto a raggi X tipico e per sorgenti puntiformi g-emittenti - costante G - problemi posti da sorgenti di alta energia (acceleratori lineari e betatroni) e da sorgenti di neutroni - fattori di trasmissione

rumore - intervento sulle sorgenti - sull’ambiente di propagazione e sugli esposti - attenuazione tramite barriere - somma del livello sonoro di più sorgenti - limiti imposti dalla vigente normativa per gli ambienti esterni e abitativi (DPCM 1/3/91) e di lavoro (DL n. 277 15/8/91)

elettrosmog - principali sorgenti di inquinamento elettromagnetico (riscaldamento industriale e a microonde - impianti di diffusione - applicazioni biomedicali) - tecniche per la riduzione dei livelli di esposizione - valutazione di schermature e del fattore di attenuazione mediante grafici - limiti di esposizione previsti dalla normativa internazionale.