An Introduction to Nuclear Physics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Cambridge Univ Pr

作者:Cottingham, W. N./ Greenwood, D. A.

出品人:

页数:288

译者:

出版时间:2001-2

价格:$ 76.84

装帧:Pap

isbn号码:9780521657334

丛书系列:

图书标签:

• 核物理
• 原子核
• 放射性
• 核反应
• 核结构
• 核模型
• 粒子物理
• 核能
• 核医学
• 核科学

好的，这里有一份关于一本名为《核物理导论》的图书的详细简介，这份简介将专注于介绍该领域内的其他重要主题和内容，而不会提及您指定的特定书籍： --- 核物理的疆域：从基本粒子到宇宙演化 一本探索原子核深层奥秘与宏观影响力的权威指南 本书旨在为读者呈现一个宏大而精密的核物理全景图景，深入剖析物质最基本组成单元——原子核的结构、性质及其相互作用的复杂规律。我们不局限于标准的教学内容，而是将目光投向核物理前沿的重大理论突破、实验技术的精进，以及核现象在天体物理、能源开发和医学应用中的广泛体现。 第一部分：原子核结构与基本力场的精妙平衡 核物理的核心在于理解原子核的构成。本卷将系统阐述原子核的液滴模型与壳层模型之间的互补关系。液滴模型，基于核子的集体行为，成功解释了核结合能的宏观趋势与核裂变的基本机制。然而，要深入原子核内部的细节，必须依赖于核壳层模型。我们将详尽讨论“魔数”的物理意义，核轨道填充的原理，以及自旋-轨道耦合如何塑造原子核的能级结构，特别是对于奇偶核素的解释。 随后，我们深入探究维持核子结合的强相互作用。这不是一个简单的库仑排斥的对抗，而是一种源于夸克和胶子的量子色动力学（QCD）的残留效应。本书将介绍核子的有效场论描述，解释如何通过低能近似来理解核子间的“剩余强力”，并探讨手征对称性在核子内部结构中的核心作用。我们将分析介子（如$pi$介子和$sigma$介子）在传递核力中的桥梁作用，并讨论夸克-胶子等离子体作为极端状态下强相互作用物质的理论预测。 第二部分：核反应动力学与截面计算 核反应是核物理的动态核心。本书详细阐述了反应截面的理论基础，包括费米黄金定则的应用，以及如何利用散射理论来描述入射粒子与靶核的相互作用过程。重点分析了共振现象在低能核反应中的决定性作用，解释了如何通过布里格斯-维格纳（Brueckner-Hartree-Fock, BHF）方法来处理多体关联效应。 对于中高能核反应，我们将探讨复合核理论的局限性，并转向直接反应机制，例如剥离反应和浅层散射。这些机制提供了直接探测核表面或单核子态的独特窗口。此外，本书还专门设立章节讨论重离子碰撞的复杂性。在极端高能下，核物质被压缩和加热到临界点，可能形成奇异物质状态。我们将分析核物质方程的状态（EoS），以及如何通过研究快度分布和粒子产生谱来推断早期宇宙的极端条件。 第三部分：核衰变谱系的精密测量与应用 原子核的不稳定性是其自然属性。本书不仅回顾了基础的$alpha, eta, gamma$衰变，更聚焦于现代实验物理学在探测稀有衰变模式上的成就。 $eta$衰变的研究是检验标准模型精确性的关键领域。我们将深入分析弱相互作用的特性，包括宇称不守恒的实验验证，以及对$V_{ud}$矩阵元的精确测定。对于双贝塔衰变（特别是无中微子双贝塔衰变），本书将介绍其作为中微子质量和马约拉纳粒子存在的潜在证据的意义，并对比不同候选核素的实验进展。 伽马射线谱学是探究核能级的“显微镜”。我们将介绍加速器和反应堆产生的高激发态核素的寿命测量技术，如利用带电离子束的衰变测量（CIBD）或同位素分离器技术，以获取精确的衰变路径和跃迁几率，这对于理解核结构的复杂激发态至关重要。 第四部分：核物理的宇宙尺度——从恒星到核合成 核物理并非仅限于实验室。天体核物理是理解宇宙演化的基石。本书详细阐述了恒星内部的能源机制，从主序星的质子-质子链反应到红巨星的碳氮氧（CNO）循环，精确计算了不同温度和密度下的反应速率。 核心内容在于宇宙核合成。我们将剖析快中子俘获过程（r-过程）和慢中子俘获过程（s-过程）在元素丰度形成中的各自贡献。特别是对于重元素（如金、铂等），r-过程的源头仍然是现代科学的焦点，本书将评估超新星爆发、中子星并合等极端事件作为r-过程工厂的可能性，并结合引力波观测数据进行论证。 此外，本书探讨了早期宇宙的核合成，解释了大爆炸核合成（BBN）如何精确地预测了宇宙中氕、氘、氦-3、氦-4和锂的初始丰度，并将这些观测结果与标准宇宙学模型联系起来。 第五部分：反应堆物理与先进核能技术 从理论到应用，核物理为人类提供了强大的能源基础。本部分聚焦于反应堆物理学，详细解释了链式反应的有效增殖因子（$k_{eff}$）的计算，中子在反应堆堆芯中的输运理论，以及慢化剂和控制棒材料的选择原理。 更进一步，本书介绍了先进反应堆设计，包括快中子反应堆（旨在提高燃料利用率和减少长寿命废物）和熔盐堆（MSR）（其固有安全特性和燃料循环灵活性）。对于核燃料循环，我们将分析乏燃料后处理技术的化学与物理基础，以及先进分离技术在减少核废物体积和放射毒性方面的进展。 结语：新兴领域与未来展望 本书最后展望了核物理的未来：从寻找轻元素中的新物理，到利用阿米尼亚同步辐射源探测超重元素的衰变路径；从核探测器技术的革命性进步（如新型闪烁体和半导体探测器），到利用核技术进行精确时间测量和基础物理常数的检验。核物理正处于一个由实验精度和理论洞察力共同驱动的复兴时期。 本书内容严谨、叙述清晰，旨在成为对原子核世界充满好奇的本科生、研究生，以及所有希望深入了解物质基础科学和其宏观影响的专业人士的必备参考。

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