o) Introduzione: Richiami di elettricita' (si veda il programma del corso di Fisica); inoltre: linee del campo elettrico; relazione tra campo e differenza di potenziale. Elettronvolt. Cenni di magnetismo: particella carica in un campo magnetico (forza di Lorentz); forza su di un filo percorso da corrente; campo generato da un filo percorso da corrente (legge di Biot-Savart); magneti naturali; forza elettromotrice indotta, legge di Faraday. Onde elettromagnetiche, fotoni. Cenni alla struttura dell'atomo e del nucleo. [E' sufficiente un testo di fisica delle scuole superiori; oppure, per esempio: Borsa Scannicchio: cap 18; Kane Sternheim: capp: 18, 19, 21, 22; Zingoni: cap. 4 (utile se si ha gia' una preparazione di base su questi argomenti)] o) Generazione di raggi X. Tubo a raggi catodici; radiazione di frenamento e spettro continuo; righe caratteristiche. Distribuzione angolare per bersaglio sottile. Concetto di voltaggio di picco. Raffreddamento dell'anodo, anodo rotante. [Borsa Scannicchio: cap 19; Johns, Cunningham: cap 2] Principi fisici della TAC [Borsa Scannicchio: cap. 20; Zingoni: cap. 17] o) Struttura del nucleo atomico. Isobari e isotopi. Interazione nucleare forte e interazione nucleare debole. Radioattivita'. Decadimenti alfa, beta e gamma. Legge del decadimento radioattivo; legame tra semivita e vita media. Attivita' e sue unita' di misura: Becquerel e Curie. Legame tra attivita' iniziale e numero iniziale di nuclei. [Borsa, Scannicchio: cap 18; Kane Sternheim: cap 33; Johns, Cunningham: cap 3] o) Interazione radiazione-materia: (i) concetto di sezione d'urto (ii) interazione di particelle pesanti (protoni, ioni) con la materia; potere frenante; formula di Bethe-Bloch; range; picco di Bragg. Spessore espresso in g/cm2. (iii)interazione di elettroni con la materia; radiazione di frenamento; lunghezza di radiazione; energia critica. LET. (iv) interazione di fotoni con la materia: - coefficiente lineare di assorbimento, cammino libero medio; - effetto fotoelettrico: dipendenza della sezione d'urto da energia e numero atomico; K-edge; distribuzione angolare degli elettroni emessi; - effetto Compton: dipendenza della sezione d'urto da energia e numero atomico; distribuzione angolare di fotoni ed elettroni diffusi; distribuzione dell'energia degli elettroni diffusi; - creazione di coppie: dipendenza della sezione d'urto da energia e numero atomico; distribuzione angolare della coppia e+e- (iv) interazione di neutroni con la materia: diffusione elastica, inelastica, cattura [Si veda Pelliccioni, cap. 3.10, 3.11] (v) Dose; Gray e rad. Dose equivalente; Sievert e rem. [Borsa, Scannicchio: cap. 18; Kane, Sternheim: cap. 34; Zingoni: cap. 5; Coggle: Cap. 1; Amaldi, capp. 8-11; Pelliccioni: capp. 2-4; Johns, Cunningham: capp 5-7] o) Principi fisici alla base della risonanza magnetica nucleare: effetto di un campo magnetico su una spira percorsa da corrente; momento di dipolo magnetico; momento angolare; spin; frequenza di Larmor; spin-flip; rilassamento. [Borsa, Scannicchio: cap. 20; Kane, Sternheim: cap. 32; Zingoni: cap. 18] o) Onde sonore e ultrasonore. Effetto Doppler. Principi fisici alla base dell'ecografia: emissione e rivelazione di ultrasuoni, assorbimento di ultrasuoni, riflessione di ultrasuoni. Flussimetria Doppler. [Borsa, Scannicchio: cap. 20; Kane, Sternheim: cap. 24; Zingoni: cap. 16] Testi disponibili in Biblioteca: F. Borsa, D. Scannicchio, "Fisica con applicazioni in biologia e medicina", Edizioni Unicopli (Milano) J. Kane, M. Sternheim, "Fisica Biomedica", EMSI (Roma) J.E. Coggle, "Effetti biologici delle radiazioni", Minerva Medica E. Zingoni, F. Tognazzi, A. Zingoni, Fisica bio-medica, Zanichelli (Bologna) Testi piu' avanzati (disponibili presso la Sig.ra Camerone): U. Amaldi, "Fisica delle Radiazioni", Boringhieri (Torino) Si vedano in particolare i capitoli 7-11. M. Pelliccioni, "Fondamenti Fisici della Radioprotezione", Pitagora Editrice (Bologna). Si vedano in particolare i capitoli 2-6. H.E. Johns, J.R. Cunningham, "The Physics of Radiology", C. C. Thomas Publisher (Springfield Illinois USA, 1983)