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物質和能量的統(tǒng)一10
1.6能源與世界11
1.7小結11
1.8習題12
1.9上機練習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原子核結構21
2.6核子的尺寸和質量23
2.7結合能24
2.8小結26
2.9習題26
2.10上機練習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復合衰變37
3.4.3衰變鏈38
3.5半衰期的測量40
3.6小結41
3.7習題41
3.8上機練習42
參考文獻42
延伸閱讀43
第4章核反應44
4.1物質的嬗變44
4.2能量守恒47
4.3動量守恒49
4.4反應率50
4.5粒子衰減53
4.6反應截面54
4.7中子遷移59
4.8小結63
4.9習題63
4.10上機練習66
參考文獻66
延伸閱讀66
第5章輻射與物質68
5.1電離輻射69
5.2輕帶電粒子與物質的相互作用70
5.3重帶電粒子與物質的相互作用72
5.4.射線與物質的相互作用75
5.4.1光電散射75
5.4.2光電效應76
5.4.3電子對效應78
5.4.4光子衰減78
5.5中子核反應79
5.6輻射效應與輻射損傷80
5.7小結81
5.8習題81
5.9上機練習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93
6.6習題93
6.7上機練習95
參考文獻95
延伸閱讀95
第7章聚變96
7.1聚變反應96
7.2靜電力和核力98
7.3等離子體中的熱核反應99
7.4小結100
7.5習題100
延伸閱讀101
第2部分輻射及其應用
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110
8.6反應堆研究與開發(fā)111
8.7核爭議113
8.8小結114
8.9習題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高壓設備121
9.3直線加速器122
9.4回旋加速器和電子感應加速器122
9.5同步加速器與對撞機124
9.6加速器應用126
9.7散裂反應127
9.8小結128
9.9習題128
9.10上機練習129
參考文獻130
延伸閱讀130
第10章輻射生物效應131
10.1生理效應132
10.2輻射劑量單位134
10.3照射限基礎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142
10.7習題142
10.8上機練習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150
11.4內照射154
11.5環(huán)境中的放射性核素156
11.6氡問題157
11.7環(huán)境放射學評估158
11.8現(xiàn)行輻射標準159
11.9小結163
11.10習題164
11.11上機練習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182
12.12習題183
12.13上機練習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188
13.3放射性藥物191
13.4醫(yī)學成像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199
13.9輻射計202
13.10小結204
13.11習題204
13.12上機練習206
參考文獻206
延伸閱讀207
第14章輻射效應的應用210
14.1醫(yī)學治療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化學應用220
14.8半導體嬗變摻雜221
14.9基礎物理研究中的中子222
14.10生物學研究中的中子224
14.11同步輻射X射線研究225
14.12小結226
14.13習題226
14.14上機練習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245
15.8習題245
15.9上機練習247
參考文獻247
延伸閱讀248
第16章中子鏈式反應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中子通量和反應堆功率259
16.7天然反應堆260
16.8小結260
16.9習題260
16.10上機練習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燃料組件的熱傳導與對流264
17.3通過反應堆的溫度分布266
17.4蒸汽產(chǎn)生與發(fā)電271
17.5廢熱排出272
17.6小結275
17.7習題276
17.8上機練習277
參考文獻278
延伸閱讀278
第18章核電廠279
18.1反應堆類型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結構材料282
18.2動力反應堆282
18.3核電廠經(jīng)濟學285
18.4輕水反應堆286
18.5其他二代堆292
18.6第三代(+)反應堆293
18.7小型模塊化反應堆295
18.8第四代反應堆297
18.9小結299
18.10習題300
參考文獻301
延伸閱讀301
第19章反應堆理論簡介303
19.1擴散方程303
19.2擴散方程求解305
19.3反應堆臨界309
19.4非均勻反應堆311
19.5多群擴散理論313
19.6小結315
19.7習題315
19.8上機練習316
延伸閱讀316
第20章隨時間變化的反應堆行為317
20.1中子數(shù)增長317
20.2反應堆動力學318
20.3反應性反饋322
20.4反應堆控制323
20.5裂變產(chǎn)物毒物326
20.6燃料燃耗327
20.7小結331
20.8習題331
20.9上機練習333
延伸閱讀334
第21章反應堆安全和安保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應急堆芯冷卻和安全殼340
21.5概率風險評價343
21.6三哩島事故及經(jīng)驗教訓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356
21.11核安保357
21.12小結358
21.13習題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海軍推進反應堆365
22.2空間反應堆368
22.3放射性同位素能源371
22.4未來核空間應用374
22.5小結376
22.6習題377
22.7上機練習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402
23.9核電廠退役403
23.10小結404
23.11習題404
23.12上機練習406
參考文獻406
延伸閱讀407
第24章核能的未來410
24.1電力成本的構成411
24.2核能的停滯414
24.3核能的“文藝復興”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434
24.11習題435
24.12上機練習436
參考文獻436
延伸閱讀437
第25章增殖反應堆441
25.1增殖的概念442
25.2同位素的生產(chǎn)與消耗444
25.3快增殖反應堆445
25.4一體化快中子反應堆448
25.5增殖和鈾資源450
25.6再循環(huán)和增殖453
25.7小結454
25.8習題455
25.9上機練習455
參考文獻456
延伸閱讀457
第26章聚變反應堆458
26.1聚變反應的比較458
26.2實用聚變反應堆的必要條件460