Frontiers in Nuclear Structure, Astrophysics and Reactions pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Demetriou, P. (EDT)/ Julin, R. (EDT)/ Harisopoulos, S. V. (EDT)

出品人:

页数:478

译者:

出版时间:2008-6

价格:$ 224.87

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isbn号码:9780735405325

丛书系列:

图书标签:

• 核结构
• 核天体物理
• 核反应
• 原子核物理
• 天体物理
• 核物理
• 重离子物理
• 核谱学
• 集体运动
• 有效核能

《原子核结构、天体物理与核反应前沿》 《原子核结构、天体物理与核反应前沿》是一部深入探讨原子核物理学最新进展的综合性著作。本书汇集了该领域顶尖研究人员的最新成果，以前沿视角全面审视了原子核的内部结构、其在宇宙演化中的作用以及核反应过程的奥秘。 第一部分：原子核结构 在原子核结构这一部分，本书将带领读者深入探索原子核的微观世界。我们将从最基本的核子（质子和中子）的组成和相互作用入手，追溯到量子色动力学（QCD）的底层原理，以及夸克和胶子如何结合形成质子和中子。本书将重点介绍当前核结构理论的最新发展，包括： 核壳层模型的发展与挑战： 详细阐述核壳层模型如何解释原子核的魔数和集体激发，并深入探讨该模型在描述重核和奇异核（如富中子核和富质子核）时所面临的挑战，以及如何通过引入更先进的理论框架（如密度泛函理论、微扰论等）来克服这些挑战。 核力的性质与演化： 剖析核力在不同尺度下的行为，包括短程强吸引和长程弱排斥的特性。本书将介绍基于有效场论的核力模型，以及如何通过计算核子-核子和三核子相互作用来精确描述核子系统的性质。 核物质的相变与性质： 探讨在极端密度和温度下核物质可能存在的不同相态，如夸克-胶子等离子体（QGP）和超导核物质。本书将结合实验观测（如重离子碰撞实验）和理论模拟，分析核物质的临界点、相边界以及在黑洞形成等极端天体环境中的可能状态。 奇异核与核物质的边界： 聚焦于远离稳定核线的奇异核，这些原子核在核结构理论中扮演着关键角色，能够检验我们对核力的理解。本书将详细介绍如何通过实验手段（如次级束流技术）制备和研究这些核素，以及它们的结构特性（如晕结构、魔法数迁移等）对我们认识核物质稳定性的极限有何启示。 核力的统一理论探索： 简要介绍当前研究中对核力与电磁力、弱相互作用力乃至引力之间潜在联系的探索，为理解宇宙的基本构成提供更宏观的视角。 第二部分：天体物理 原子核物理与宇宙的诞生、演化和物质的形成紧密相连。本书的第二部分将聚焦于原子核在天体物理过程中的关键作用： 宇宙核合成： 深入探讨元素在宇宙中的起源。我们将从大爆炸核合成（BBN）讲起，分析早期宇宙中轻元素的形成过程，包括氢、氦、锂等的丰度。随后，本书将重点阐述恒星内部的核聚变过程，包括质子-质子链、CNO循环和三阿尔法过程，它们如何点亮恒星并合成中等质量的元素。 超新星与快中子俘获过程（r-过程）： 详细研究恒星演化晚期发生的剧烈事件，如II型超新星爆发，以及它们作为r-过程（快速中子俘获过程）的主要场所的证据。本书将探讨r-过程如何解释宇宙中比铁更重的元素（如金、铂、铀等）的起源，并分析不同天体物理场景（如中子星合并、超新星馈电喷流等）在r-过程中的作用。 中子星与致密天体： 结合原子核结构和天体物理观测，本书将深入探讨中子星的内部结构和演化。我们将分析中子星的质量-半径关系、其表面的物质组成，以及在极端密度下可能存在的奇异物质（如超导夸克物质）。此外，本书还将讨论中子星合并事件如何产生引力波和电磁辐射，以及这些观测如何为原子核物理提供新的约束。 白矮星与Ia型超新星： 探索白矮星的演化和其触发Ia型超新星爆发的机制。本书将讨论核反应速率的不确定性如何影响我们对Ia型超新星亮度和作为宇宙标准烛光的可靠性的理解。 宇宙线的起源与演化： 审视宇宙线中重元素的丰度，以及它们在大尺度宇宙结构中是如何被加速和传播的。本书将探讨恒星、超新星和活动星系核（AGN）等天体物理源在产生和塑造宇宙线组成方面扮演的角色。 第三部分：核反应 对核反应过程的精确理解是原子核物理研究的核心之一，也是连接理论与实验的桥梁。本书的第三部分将涵盖核反应的最新研究进展： 核反应动力学与散射理论： 深入探讨核反应的微观动力学，包括量子散射理论、微扰理论以及更高级的通道耦合方法。本书将介绍如何利用这些理论来描述不同类型的核反应，如弹性散射、非弹性散射、（d,p）反应、（p,d）反应等。 核反应在核结构研究中的应用： 阐述核反应如何作为探测核结构的重要工具。例如，我们将讨论利用（d,p）反应来研究原子核的单粒子谱，以及利用（p,d）反应来研究核空穴态。本书将重点介绍次级束流技术在制备和研究不稳定核反应方面的突破，以及如何通过这些反应来精确测量核态的性质。 光核反应与核天体物理： 探讨光核反应（如光致衰变、光致裂变）在理解核结构和天体物理过程中的作用。本书将重点介绍光核反应在研究原子核的巨偶极共振（GDR）和低能共振（LEDR）中的应用，以及它们如何影响恒星内部的核合成途径。 重离子碰撞与核物质性质： 详细介绍重离子碰撞实验如何作为探究核物质性质和极端条件下的核反应动力学的关键手段。本书将讨论碰撞能量、碰撞系统选择对产生不同核物质状态的影响，以及如何通过分析反应产物来推断核物质的输运性质、相变过程以及夸克-胶子等离子体的集体行为。 核反应理论的新进展： 介绍当前核反应理论中一些前沿的研究方向，如机器学习在核反应模拟中的应用、利用全量子动力学方法来描述复杂的多体反应，以及对强相互作用在不同能标下行为的统一描述。 《原子核结构、天体物理与核反应前沿》不仅为该领域的资深研究人员提供了一个全面了解最新进展的平台，也为研究生和对原子核物理感兴趣的科学家提供了宝贵的参考资料。本书的出版将进一步推动原子核科学在基础研究和应用领域的发展，为揭示宇宙的奥秘和人类认识物质世界的本质贡献力量。

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这本书所展现出的前瞻性，让我感到非常振奋。它似乎并不满足于总结现有的知识点，而是明确地指出了未来十年内，本领域内最具挑战性的几个未解之谜和亟待突破的技术瓶颈。比如，在反应截面测量方面，对于低能核反应中的“库仑屏障穿透效应”的精确计算，书中提出了几种富有创新性的、基于机器学习辅助的参数拟合方案，尽管这些方案尚处于理论探讨阶段，但无疑为后续的研究指明了方向。此外，关于极端条件下（如中子星内部或白矮星合并）物质的输运性质，作者们并没有回避现有模型在极端密度和温度下的不确定性，反而鼓励读者思考如何利用新的计算资源来模拟这些几乎无法直接观测的场景。这种鼓励探索、直面难题的态度，让这本书散发出一种鲜活的生命力，它不是终点，而是一个充满希望的、通往未知领域的起点。

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我花费了大量时间仔细阅读了其中关于超重元素稳定性和合成方法的章节，感到作者们在文献综述和理论模型的建立上展现了极高的学术水准。他们不仅回顾了过去几十年主要的核反应截面计算方法，还深入探讨了当前粒子输运模型（如GIBUU或PHITS）在预测新核素衰变链方面的局限性与改进方向。特别是对于“岛屿”理论的最新进展，作者们没有停留在概念的简单介绍，而是详细剖析了不同壳层模型参数化对寿命预测的敏感性，这一点对于指导下一代加速器实验的设计具有直接的参考价值。我特别欣赏其中对比实验数据和理论预测时所采取的严谨态度，即便是最成功的模型，作者也坦率指出了其在某些特定能级或特定奇偶性核上的偏差，这种诚实的科学精神令人印象深刻。这种深度挖掘和批判性分析，使得这本书远超一般教科书的范畴，更像是一份高质量的、前沿研究的深度综述。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面采用了一种低调的深蓝色调，搭配着醒目而又不失格调的银色字体，一下子就抓住了我的注意力。翻开书页，纸张的质感非常细腻，厚度适中，拿在手里沉甸甸的，给人一种物有所值的感觉。排版方面，字体大小和行间距都经过了精心设计，阅读起来非常舒适，即使长时间盯着密集的公式和图表也不会感到眼睛疲劳。内页的插图和示意图，无论是结构示意图还是实验数据的可视化图表，都清晰锐利，细节处理得非常到位，这对于理解复杂的前沿物理概念至关重要。装订工艺也相当扎实，书脊部分处理得很好，完全不用担心频繁翻阅会导致脱页。整体来看，从实体书的感官体验上，这本书就散发着一种专业和严谨的气质，让人在捧读之前就对接下来的阅读内容充满了期待。这不仅仅是一本知识的载体，更像是一件制作精良的工艺品，体现了出版方对学术著作应有的尊重与投入。

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这本书在天文物理背景的介绍部分，处理得可以说是相当的宏大且富有启发性。它并非仅仅罗列恒星演化模型，而是将核结构本身的微观特性，如核反应截面的精细结构，如何直接影响超新星爆发的元素丰度比，进行了极其清晰的层层剥茧式的阐述。我特别关注了关于快中子俘获过程（r-process）的讨论，作者们将金牛座星系团（Taurus Cluster）中观测到的稀有重元素分布与中子星并合模型进行了巧妙的关联，并引用了最新的引力波事件数据来佐证特定核反应路径的合理性。这种将微观的核物理实验结果与宏观的宇宙演化现象紧密结合的叙事方式，极大地拓宽了读者的视野，让人认识到核物理的意义远不止于实验室的真空室之内。读到这里，我感觉自己仿佛站在了理论和观测的最前沿，参与到了宇宙级的元素炼金术的探讨中。

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从语言的组织和学术表达的流畅性来看，这本书无疑是一流的。尽管涉及到大量高度专业化的术语和复杂的数学推导，但作者们似乎深谙如何平衡严谨性与可读性。例如，在介绍特定核模型（如IBM或PCF）的哈密顿量构建时，他们会先用简洁的语言勾勒出物理图像，然后再逐步引入张量算符和代数关系，使得初次接触这些概念的读者也能大致把握其核心思想。再者，全书的逻辑链条衔接得非常自然，从基础的壳模型概念过渡到集体激发态的描述，再到更复杂的张量耦合，每一步都有清晰的过渡句和总结，避免了阅读中常见的“迷失方向”感。这种写作风格，使得这本书不仅是资深研究人员的案头必备，对于高年级研究生来说，也是一个极佳的、能够逐步建立起完整知识体系的引导性读物，展现了作者们高超的专业驾驭能力和教育技巧。

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