原子核物理 修订版

绪论 1

第一章 原子核的基本性质 4

1.1 原子核的电荷、质量和半径 4

1.2 原子核的自旋 9

1.3 原子核的磁矩 12

1.4 原子核的电四极矩 14

1.5 原子核的宇称 16

1.6 原子核的统计性质 18

1.7 原子核的同位旋 19

习题 21

第二章 放射性和核的稳定性 22

2.1 放射性衰变的基本规律 22

2.2 放射性平衡 27

2.3 人工放射性的生长 32

2.4 放射性活度单位 36

2.5 放射性鉴年法 37

2.6 原子核的结合能 39

2.7 原子核稳定性的经验规律 46

2.8 原子核的液滴模型 48

2.9 原子核结合能的半经验公式 49

习题 53

第三章 核辐射测量 55

3.1 射线与物质的相互作用 55

3.2 核辐射探测器 68

3.3 能量测量与能量分辨 86

3.4 符合测量与时间分辨 91

3.5 辐射剂量与防护 93

习题 96

4.1 氘核基态 97

第四章 核力 97

4.2 核子-核子散射 102

4.3 核力的主要性质 108

4.4 核力的介子场理论简介 109

习题 112

第五章 α衰变 113

5.1 α衰变的能量 113

5.2 α衰变的实验规律 118

5.3 α衰变的基本理论 121

5.4 质子及重离子放射性 126

习题 128

第六章 β衰变 129

6.1 β能谱的特点 129

6.2 中微子 131

6.3 β衰变的三种类型及其衰变能 135

6.4 衰变纲图 139

6.5 β衰变的费米理论 140

6.6 跃迁分类和选择定则 143

6.7 库里厄图 146

6.8 衰变常量和比较半衰期 151

6.9 轨道电子俘获 155

6.10 宇称不守恒问题 157

习题 163

第七章 γ跃迁 165

7.1 γ辐射的多极性 165

7.2 γ跃迁概率 167

7.3 选择定则 170

7.4 内转换 171

7.5 同核异能态 175

7.6 级联γ辐射的角关联 176

7.7 穆斯堡尔效应 180

7.8 实验研究核衰变能级图 184

习题 188

第八章 核结构模型 190

8.1 幻数存在的实验根据 190

8.2 原子核的壳模型 192

8.3 壳模型的应用 199

8.4 集体模型的概念 205

8.5 转动能级和振动能级 209

8.6 变形核的基态性质 215

8.7 原子核的高自旋态与超形变 218

8.8 原子核的非核子自由度 220

习题 226

第九章 原子核反应 227

9.1 核反应概述 227

9.2 反应能 230

9.3 实验室坐标系和质心坐标系 233

9.4 核反应截面与产额 238

9.5 核反应截面的一般特征和细致平衡原理 245

9.6 反应截面的分波分析 248

9.7 核反应的三阶段描述和核反应机制 253

9.8 光学模型 254

9.9 复合核模型 259

9.10 直接反应 275

9.11 重离子核反应 278

9.12 放射性核束及其引起的核反应 289

习题 293

第十章 中子物理 295

10.1 中子的基本性质 295

10.2 中子源 296

10.3 中子和物质的相互作用 299

10.4 中子的慢化 301

10.5 中子的扩散 304

10.6 中子的衍射 306

习题 310

第十一章 原子核的裂变和聚变 312

11.1 自发裂变与诱发裂变 312

11.2 裂变后现象 316

11.3 裂变的液滴模型理论 325

11.4 壳修正 331

11.5 链式反应与裂变反应堆 335

11.6 轻原子核的聚变反应 340

11.7 受控核聚变 345

习题 349

第十二章 原子核的亚核子物理 350

12.1 粒子与高能碰撞 350

12.2 强子及其共振态 357

12.3 强子的夸克结构与强相互作用 370

12.4 弱相互作用与电弱统一理论 381

12.5 对称性与守恒定律 387

12.6 标准模型及其发展 390

习题 394

第十三章 核天体物理学基础 396

13.1 大爆炸及其实验依据 396

13.2 早期宇宙中的粒子与核相互作用 399

13.3 恒星中的核反应 402

13.4 宇宙中的中微子 407

习题 410

参考文献 411

习题答案 412

附录一 部分核素数据和粒子数据 417

附录二 常用物理常量 422

索引 424