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Fisica e ambiente - Parte II Rischi ambientali da agenti fisici –naturali –artificiali Monitoraggio ambientale Misure assistite da computer controlli di.

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Presentazione sul tema: "Fisica e ambiente - Parte II Rischi ambientali da agenti fisici –naturali –artificiali Monitoraggio ambientale Misure assistite da computer controlli di."— Transcript della presentazione:

1 Fisica e ambiente - Parte II Rischi ambientali da agenti fisici –naturali –artificiali Monitoraggio ambientale Misure assistite da computer controlli di processo

2 Rischi da agenti fisici naturali Problema non recente: a rischi di origine naturale è esposto anche luomo non tecnolo- gico, per il solo fatto di vivere su questa terra Rischi attribuiti allazione di forze malevole o al volere divino Spiegazione scientifica: solo con luso del metodo scientifico è possibile dare una spiegazione razionale e prendere contromisure

3 Rischi da urto meccanico cadute dovute alla gravità urti in velocità contro ostacoli fissi o mobili Analisi non fisica: valutazione empirica delle conseguenze rimedi empirici Analisi fisica: Energia potenziale Energia cinetica Lavoro di deformazione Danno fisiologico Ruolo delle strutture e dei materiali

4 Rischi da folgorazione Analisi non fisica: essere colpiti dal fulmine era opera di Zeus o di chi altro, e non cera scampo Analisi fisica: Alte d.d.p. provocano scariche tra le nubi (lampi) o tra le nubi e la terra (fulmini), con passaggio di correnti impulsive molto elevate Una persona in piedi configura un cammino preferenziale per la scarica Una punta metallica configura un cammino ancora più preferenziale e funziona da parafulmine

5 Rischi da esposizione al sole Troppo sole: arrossamento, colpo di calore Poco sole: pallore, rachitismo Analisi non fisica: i fatti precedenti, insieme a tanti altri, portano a una lettura magica dellinfluenza del sole, lo trasformano in una divinità da adorare Analisi fisica: la componente U.V. (ultravioletta) della radiazio- ne solare è responsabile sia di effetti positivi (sintesi della vitamina D, …) sia di effetti negativi (eritema solare, insorgenza di melanomi, …).

6 Rischi da esposizione alle Radiazioni Ionizzanti Analisi non fisica: impossibile, perché il fenomeno è del tutto misterioso, neanche ipotizzabile dalluomo pretecnologico – radioattività naturale (Bécquérel, 1896) – raggi cosmici (Hess, 1912) Analisi fisica: comincia con grande intensità solo in tempi relativamente brevi (dopo la seconda guerra mondiale). Con il senno di poi possiamo pensare che difetti genetici causati dallesposizione a radiazioni ionizzanti siano stati interpretati come effetto di maledizioni divine

7 Rischi da agenti fisici artificiali La fisica aiuta a rimediare a guai che essa stessa ha contribuito a creare Diatriba non risolta (e forse non risolubile): la scienza (e la fisica in particolare) è neutra o no? Sarebbe utile introdurre tra le materie di studio di un corso di laurea in Fisica anche Etica della Scienza?

8 Rischi da urto meccanico Eventi di urto molto più frequenti, e con elevate energie cinetiche in gioco. Analisi fisica molto accurata Protezioni Hardware passive (casco, cinture di sicurezza, veicoli a deforma- zione controllata …) e attive (airbag, …) Protezioni Software: norme per la sicurezza del traffico, sui luoghi di lavoro, nel tempo libero.

9 Rischi da elettricità Folgorazione da apparati sotto tensione: In casa Sul luogo di lavoro Nel tempo libero Effetti dellesposizione a campi elettro- magnetici a bassa frequenza (elettrodotti, apparecchiature) e ad alta frequenza (telecomunicazioni, …) Analisi fisica: E molto accurata a livello di base Effetti biologici ed epidemiologici ancora controversi

10 Rischi da radiazioni ionizzanti Grande numero di sorgenti artificiali di radiazioni ionizzanti Tubo a raggi X (Roentgen, 1897) Acceleratori di particelle (ciclotrone – Lawrence, 1932; betatrone – Wideroe, 1932; …) Radioattività artificiale (neutrone, 1932) Reattore nucleare (Fermi, 1942) Bomba nucleare a fissione (1945) e a fusione (1952) Analisi fisica: Molto accurata a proposito dellinterazione fra radiazione e materia Ancora controverse le norme di prevenzione e le dosi ammesse

11 Rischi da radiazioni non ionizzanti UV artificiale Meno ozono in stratosfera più UV nella radiazione solare al suolo Esposizione alle lampade dei solaria Esposizione a UV parassiti da varie sorgenti (saldatura, lampade a scarica) Rumore da svariatissime sorgenti Analisi fisica Analisi fisica accurata, comprese misure di mitigazione (filtri, rumore in controfase, …)

12 Misura e monitoraggio Rivelatori di radiazioni non ionizzanti di tipo elettromagnetico Dagli ELF alle microonde: Sostanzialmente antenne DallI.R. allU.V.: Rivelatore storico lastra fotografica Rivelatore a vuoto cellula fotoelettrica Tubo fotomoltiplicatore Rivelatore a stato solido Fotoresistore Fotodiodo Fototransistor CCD CMOS

13 Misura e monitoraggio Radiazioni non ionizzanti di tipo elastico (rumore) Sensore di base: Microfono, cioè dispositivo che converte vibrazione meccanica in segnale elettrico Strumento completo Fonometro (con o senza analisi spettrale) Aspetto fisico ed aspetto normativo

14 Misura e monitoraggio Radiazioni ionizzanti (I) Rivelatore storico: Lastra fotografica (Bécquérel, 1896) Rivelatori a ionizzazione a gas: Elettroscopio Camera a ionizzazione Rivelatore proporzionale Rivelatore Geiger-Müller

15 Misura e monitoraggio Radiazioni ionizzanti (II) Rivelatori a ionizzazione a stato solido: A giunzione N-P A Germanio iperpuro Rivelatori a raccolta di luce (o a scintil- lazione): Solidi Liquidi Plastici Gassosi

16 Misura e controllo assistiti da computer (I)

17 Misura e controllo assistiti da computer (II) Fisica sperimentale delle grandi macchine Fisica sperimentale in genere Fisica applicata alla medicina Diagnostica Terapia Fisica ambientale Controlli di processo


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