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目 录2

第一部分基本概念2

第一章能量和物质的状态2

1.1 力和能量2

1.2 热能4

1.3 辐射能6

1.4 物质和能量的相当性8

1.5 能源和世界10

1.6 小结10

1.7 习题10

第二章原子和原子核13

2.1 原子理论13

2.2 气体14

2.3 原子和光15

2.4 核结构19

2.5 原子核的大小和质量20

2.6 结合能21

2.7 小结23

2.8 习题23

第三章放射性25

3.1 天然放射性25

3.2 衰变定律26

3.3 半衰期的测量30

3.4 小结32

3.5 习题32

第四章核反应34

4.1 核反应和化学反应间的相似性34

4.2 核嬗变35

4.3 中子反应36

4.4 能量平衡37

4.5 动量守恒38

4.6 核反应的一般概念39

4.7 小结40

4.8 习题40

第五章反应速率42

5.1 粒子相互作用截面42

5.2 粒子衰减47

5.3 中子截面49

5.4 中子慢化50

5.5 中子扩散54

5.7 习题55

5.6 小结55

第六章辐射与物质57

6.1 由电子引起的激发和电离58

6.2 被原子慢化的重带电粒子58

6.3 被核散射的重带电粒子60

6.4 γ射线与物质的相互作用60

6.5 中子反应65

6.6 小结65

6.7 习题66

第七章裂变68

7.1 裂变过程68

7.2 关于能量问题69

7.3 裂变的副产物71

7.4 核燃料产生的能量75

7.6 习题76

7.5 小结76

第八章聚变78

8.1 聚变反应78

8.2 静电力和核力80

8.3 离子等离子体的热核反应81

8.4 小结83

8.5 习题83

第二部分核装置86

第九章粒子加速器86

9.1 电力和磁力86

9.2 高压加速器88

9.3 直线加速器89

9.4 回旋加速嚣89

9.5 电子感应加速器91

9.6 新的进展92

9.7 小结94

9.8 习题94

第十章同位素分离装置96

10.1 质谱仪96

10.2气体扩散分离机97

10.3浓缩铀的成本100

10.4气体离心机102

10.5 激光分离同位素104

10.6氘的分离105

10.7小结105

10.8 习题106

第十一章辐射探测器108

11.1 气体计数器108

11.2 中子探测器111

11.3 闪烁计数器113

11.4 固体探测器115

11.5小结116

11.6习题117

第十二章中子链式反应119

12.1 自持链式反应119

12.2倍增因子121

12.3中子平衡123

12.4反应堆功率125

12.5热中子反应堆的中子倍增126

12.6小结128

12.7习题129

13.1 反应堆的分类131

第十三章核反应堆概念131

13.2动力反应堆133

13.3核燃料消耗136

13.4反应堆控制137

13.5其他因素对反应堆运行的影响139

13.6天然反应堆140

13.7小结140

13.8 习题141

第十四章能量转换方法143

14.1传热方式143

14.2反应堆燃料中的传热143

14.3冷却剂传热145

14.4产生蒸汽和发电149

14.5小结152

14.6习题152

15.1增殖的概念154

第十五章增殖反应堆154

15.2快中子增殖堆157

15.3增殖和铀资源160

15.4小结162

15.5习题162

第十六章聚变堆164

16.1各种聚变反应的比较164

16.2建立实际聚变堆的必要条件165

16.3聚变装置167

16.4激光和粒子束聚变174

16.5混合的裂变聚变堆175

16.6小结177

16.7习题177

17.1核物理的兴起181

第三部分核能和人181

第十七章核能的历史181

17.2裂变的发现182

17.3核武器的研制183

17.4核能的和平利用185

17.5小结189

第十八章辐射的生物效应190

18.1生理效应191

18.2辐射剂量单位193

18.3照射量极限的建立195

18.4小结198

18.5习题199

第十九章辐射防护和控制200

19.1防护措施200

19.2能量吸收201

19.3距离效应202

19.4屏蔽204

19.5内照射208

19.6辐射损伤210

19.7小结211

19.8习题211

第二十章反应堆安全213

20.1 中子数的增长213

20.2温度效应216

20.3设计、制造和运行中的安全问题217

20.4标准、质量保证、审批手续、法规219

20.5紧急堆芯冷却系统220

20.6三里岛224

20.7安全的哲学226

20.8小结228

20.9习题228

第二十一章放射性废物处理和处置230

21.1 裂变产物的数量230

21.2燃料装卸231

21.3运输234

21.4后处理235

21.5废物的贮存和处置239

21.6小结243

21.7习题243

第二十二章同位素应用245

22.1 稳定同位素和放射性同位素245

22.2示踪技术246

22.3中子活化分析248

22.4活化分析的应用250

22.5检测252

22.6测定年代253

22.7废物利用254

22.8小结255

22.9习题255

第二十三章辐射应用258

23.1射线照相法258

23.2医学治疗259

23.3杀死病原体260

23.4改进纤维260

23.5化学药品合成260

23.6木材塑化加工261

23.7食品的辐照保存261

23.9控制虫害262

23.8农作物的突变262

23.1 0同位素热电发生器263

23.11小结265

23.1 2习题266

第二十四章核爆炸装置268

24.1核爆炸268

24.2防止核扩散271

24.3安全防卫273

24.4潜在的民用工程应用274

24.5刺激天然气276

24.6核开凿277

24.7石油、矿物和地热的开发278

24.8小结279

24.9习题279

25.1方案的选择280

第二十五章其他核动力系统280

25.2其他燃料循环282

25.3钍反应堆285

25.4核能中心286

25.5 近海核电站和地下核电站289

25.6加速器增殖堆290

25.7小结290

25.8 习题291

第二十六章热效应和环境292

26.1 热效应292

26.2导出热量的方法293

26.3热水的生物效应298

26.4废热的利用299

26.5小结300

26.6习题301

第二十七章能源和资源302

27.1 能量消费的趋势302

27.2 可供选择的能源305

27.3核能的作用312

27.4未来315

27.5小结318

27.6习题318

参考文献319

附录Ⅰ 转换因子325

附录Ⅱ 原子和核的数据327

（a） 原子量327

（b） 某些常用的原子质量331

（c） 基本物理常数值331

附录Ⅲ 习题答案332