目錄
作者簡介
譯者序前言
第1部分基本概念
第1章能量3
1.1力和能量3
1.2測量單位5
1.3熱能6
1.4輻射能8
1.5物質(zhì)和能量的統(tǒng)一10
1.6能源與世界11
1.7小結(jié)11
1.8習(xí)題12
1.9上機練習(xí)13
參考文獻13
延伸閱讀13
第2章原子和原子核15
2.1原子理論15
2.2氣體17
2.3原子和光18
2.4激光21
2.5原子核結(jié)構(gòu)21
2.6核子的尺寸和質(zhì)量23
2.7結(jié)合能24
2.8小結(jié)26
2.9習(xí)題26
2.10上機練習(xí)27
參考文獻28
延伸閱讀28
第3章放射性29
3.1核的穩(wěn)定性29
3.2放射性衰變31
3.3衰變定律33
3.4放射性衰變鏈36
3.4.1產(chǎn)生和衰變36
3.4.2復(fù)合衰變37
3.4.3衰變鏈38
3.5半衰期的測量40
3.6小結(jié)41
3.7習(xí)題41
3.8上機練習(xí)42
參考文獻42
延伸閱讀43
第4章核反應(yīng)44
4.1物質(zhì)的嬗變44
4.2能量守恒47
4.3動量守恒49
4.4反應(yīng)率50
4.5粒子衰減53
4.6反應(yīng)截面54
4.7中子遷移59
4.8小結(jié)63
4.9習(xí)題63
4.10上機練習(xí)66
參考文獻66
延伸閱讀66
第5章輻射與物質(zhì)68
5.1電離輻射69
5.2輕帶電粒子與物質(zhì)的相互作用70
5.3重帶電粒子與物質(zhì)的相互作用72
5.4.射線與物質(zhì)的相互作用75
5.4.1光電散射75
5.4.2光電效應(yīng)76
5.4.3電子對效應(yīng)78
5.4.4光子衰減78
5.5中子核反應(yīng)79
5.6輻射效應(yīng)與輻射損傷80
5.7小結(jié)81
5.8習(xí)題81
5.9上機練習(xí)83
參考文獻83
延伸閱讀84
第6章裂變85
6.1裂變過程85
6.2能量86
6.3裂變副產(chǎn)物88
6.4核燃料的放能92
6.5小結(jié)93
6.6習(xí)題93
6.7上機練習(xí)95
參考文獻95
延伸閱讀95
第7章聚變96
7.1聚變反應(yīng)96
7.2靜電力和核力98
7.3等離子體中的熱核反應(yīng)99
7.4小結(jié)100
7.5習(xí)題100
延伸閱讀101
第2部分輻射及其應(yīng)用
第8章核能的歷史105
8.1核物理的興起105
8.2裂變的發(fā)現(xiàn)106
8.3核武器的發(fā)展107
8.4原子能法109
8.5國際原子能機構(gòu)110
8.6反應(yīng)堆研究與開發(fā)111
8.7核爭議113
8.8小結(jié)114
8.9習(xí)題115
參考文獻115
延伸閱讀116
第9章粒子加速器119
9.1電場力和磁場力119
9.2高壓設(shè)備121
9.3直線加速器122
9.4回旋加速器和電子感應(yīng)加速器122
9.5同步加速器與對撞機124
9.6加速器應(yīng)用126
9.7散裂反應(yīng)127
9.8小結(jié)128
9.9習(xí)題128
9.10上機練習(xí)129
參考文獻130
延伸閱讀130
第10章輻射生物效應(yīng)131
10.1生理效應(yīng)132
10.2輻射劑量單位134
10.3照射限基礎(chǔ)137
10.4輻射劑量的來源140
10.5輻射與恐怖主義141
10.6小結(jié)142
10.7習(xí)題142
10.8上機練習(xí)143
參考文獻143
延伸閱讀144
第11章輻射防護146
11.1保護措施146
11.2劑量計算148
11.3距離和屏蔽效應(yīng)150
11.4內(nèi)照射154
11.5環(huán)境中的放射性核素156
11.6氡問題157
11.7環(huán)境放射學(xué)評估158
11.8現(xiàn)行輻射標準159
11.9小結(jié)163
11.10習(xí)題164
11.11上機練習(xí)165
參考文獻166
延伸閱讀167
第12章輻射探測器169
12.1探測器特性170
12.2氣體計數(shù)器171
12.3中子探測器173
12.4閃爍計數(shù)器175
12.5個人劑量計176
12.6固體探測器177
12.7計數(shù)統(tǒng)計學(xué)178
12.8脈沖幅度分析180
12.9先進探測器181
12.10探測器與反恐181
12.11小結(jié)182
12.12習(xí)題183
12.13上機練習(xí)185
參考文獻185
延伸閱讀186
第13章來自同位素的信息187
13.1穩(wěn)定同位素和放射性同位素188
13.2示蹤技術(shù)188
13.3放射性藥物191
13.4醫(yī)學(xué)成像192
13.5放射性免疫分析193
13.6輻射測年194
13.7中子活化分析195
13.8輻射照相術(shù)199
13.9輻射計202
13.10小結(jié)204
13.11習(xí)題204
13.12上機練習(xí)206
參考文獻206
延伸閱讀207
第14章輻射效應(yīng)的應(yīng)用210
14.1醫(yī)學(xué)治療211
14.2食品輻射保鮮213
14.3醫(yī)療用品滅菌消毒218
14.4病原體抑制219
14.5作物變異219
14.6昆蟲控制220
14.7化學(xué)應(yīng)用220
14.8半導(dǎo)體嬗變摻雜221
14.9基礎(chǔ)物理研究中的中子222
14.10生物學(xué)研究中的中子224
14.11同步輻射X射線研究225
14.12小結(jié)226
14.13習(xí)題226
14.14上機練習(xí)227
參考文獻227
延伸閱讀228
第3部分核動力
第15章同位素分離器233
15.1質(zhì)譜儀233
15.2氣體擴散分離器234
15.3氣體離心機238
15.4鈾濃縮240
15.5激光同位素分離243
15.6氘的分離245
15.7小結(jié)245
15.8習(xí)題245
15.9上機練習(xí)247
參考文獻247
延伸閱讀248
第16章中子鏈式反應(yīng)249
16.1臨界和增殖249
16.2增殖因數(shù)250
16.3快堆臨界252
16.4熱堆臨界255
16.5四因子公式257
16.6中子通量和反應(yīng)堆功率259
16.7天然反應(yīng)堆260
16.8小結(jié)260
16.9習(xí)題260
16.10上機練習(xí)261
參考文獻262
延伸閱讀262
第17章核熱能263
17.1傳熱方法263
17.2燃料組件的熱傳導(dǎo)與對流264
17.3通過反應(yīng)堆的溫度分布266
17.4蒸汽產(chǎn)生與發(fā)電271
17.5廢熱排出272
17.6小結(jié)275
17.7習(xí)題276
17.8上機練習(xí)277
參考文獻278
延伸閱讀278
第18章核電廠279
18.1反應(yīng)堆類型280
18.1.1目的280
18.1.2中子能量280
18.1.3慢化劑和冷卻劑280
18.1.4燃料281
18.1.5布置281
18.1.6結(jié)構(gòu)材料282
18.2動力反應(yīng)堆282
18.3核電廠經(jīng)濟學(xué)285
18.4輕水反應(yīng)堆286
18.5其他二代堆292
18.6第三代(+)反應(yīng)堆293
18.7小型模塊化反應(yīng)堆295
18.8第四代反應(yīng)堆297
18.9小結(jié)299
18.10習(xí)題300
參考文獻301
延伸閱讀301
第19章反應(yīng)堆理論簡介303
19.1擴散方程303
19.2擴散方程求解305
19.3反應(yīng)堆臨界309
19.4非均勻反應(yīng)堆311
19.5多群擴散理論313
19.6小結(jié)315
19.7習(xí)題315
19.8上機練習(xí)316
延伸閱讀316
第20章隨時間變化的反應(yīng)堆行為317
20.1中子數(shù)增長317
20.2反應(yīng)堆動力學(xué)318
20.3反應(yīng)性反饋322
20.4反應(yīng)堆控制323
20.5裂變產(chǎn)物毒物326
20.6燃料燃耗327
20.7小結(jié)331
20.8習(xí)題331
20.9上機練習(xí)333
延伸閱讀334
第21章反應(yīng)堆安全和安保335
21.1安全考慮336
21.2安全保障337
21.3核管理委員會338
21.4應(yīng)急堆芯冷卻和安全殼340
21.5概率風(fēng)險評價343
21.6三哩島事故及經(jīng)驗教訓(xùn)346
21.7核電運行研究所350
21.8切爾諾貝利事故352
21.9福島核事故354
21.10安全哲學(xué)356
21.11核安保357
21.12小結(jié)358
21.13習(xí)題359
參考文獻360
延伸閱讀361
第22章核能推進與遠程發(fā)電365
22.1海軍推進反應(yīng)堆365
22.2空間反應(yīng)堆368
22.3放射性同位素能源371
22.4未來核空間應(yīng)用374
22.5小結(jié)376
22.6習(xí)題377
22.7上機練習(xí)377
參考文獻378
延伸閱讀378
第23章放射性廢物處置380
23.1核燃料循環(huán)381
23.2廢物分類382
23.3乏燃料貯存384
23.4運輸387
23.5后處理388
23.6高放廢物的處置391
23.7低放廢物的產(chǎn)生、處理和處置397
23.8國防場所的環(huán)境恢復(fù)402
23.9核電廠退役403
23.10小結(jié)404
23.11習(xí)題404
23.12上機練習(xí)406
參考文獻406
延伸閱讀407
第24章核能的未來410
24.1電力成本的構(gòu)成411
24.2核能的停滯414
24.3核能的“文藝復(fù)興”417
24.4世界能源消費418
24.5核能與可持續(xù)發(fā)展422
24.6溫室效應(yīng)與全球氣候變化423
24.7國際核能426
24.7.1西歐428
24.7.2東歐和蘇聯(lián)430
24.7.3遠東430
24.7.4其他國家431
24.8海水淡化431
24.9氫經(jīng)濟433
24.10小結(jié)434
24.11習(xí)題435
24.12上機練習(xí)436
參考文獻436
延伸閱讀437
第25章增殖反應(yīng)堆441
25.1增殖的概念442
25.2同位素的生產(chǎn)與消耗444
25.3快增殖反應(yīng)堆445
25.4一體化快中子反應(yīng)堆448
25.5增殖和鈾資源450
25.6再循環(huán)和增殖453
25.7小結(jié)454
25.8習(xí)題455
25.9上機練習(xí)455
參考文獻456
延伸閱讀457
第26章聚變反應(yīng)堆458
26.1聚變反應(yīng)的比較458
26.2實用聚變反應(yīng)堆的必要條件460