Radioactive Particles in the Environment pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Oughton, Deborah H. (EDT)/ Kashparov, Valery (EDT)

出品人:

页数:280

译者:

出版时间:

价格:1649.00元

装帧:

isbn号码:9789048129478

丛书系列:

图书标签:

• Radioactivity
• Environmental Science
• Nuclear Physics
• Environmental Monitoring
• Radiation Detection
• Isotopes
• Contamination
• Health Physics
• Environmental Pollution
• Radiochemistry

《环境中的放射性粒子：科学、影响与管理》 本书深入探讨了环境中放射性粒子的复杂世界，从它们的起源、物理化学性质，到它们在生态系统中的迁移、转化和归宿，再到对生物体和人类健康造成的潜在影响，以及相应的监测、评估与管理策略。本书旨在为环境科学家、辐射防护专家、政策制定者以及对环境放射性议题感兴趣的广大读者提供一份全面、深入且实用的参考。 第一部分：放射性粒子的科学基础 本部分为读者构建理解环境中放射性粒子所需的科学框架。 第一章：放射性同位素与衰变规律 详细介绍原子核结构、同位素概念，以及天然存在的稳定与不稳定同位素。 深入阐述放射性衰变的基本类型：α衰变、β衰变（β⁻和β⁺衰变）、γ衰变、电子捕获和自发裂变。 解释衰变链的概念，以及短寿命和长寿命衰变产物的形成。 引入放射性活度（Becquerel）和半衰期的概念，以及它们在描述放射性物质数量和演变过程中的重要性。 讨论不同衰变类型产生的粒子（α粒子、β粒子、γ光子）的性质，包括它们的穿透能力、电离能力以及与物质的相互作用。 第二章：环境中常见放射性核素的来源与特性 天然放射性核素： 铀-钍系（⁴⁰K、²³⁸U、²³²Th）: 详细介绍地球地壳中铀、钍、钾的丰度，它们作为天然放射源在土壤、岩石、空气和水中的分布。重点阐述铀和钍衰变链产生的关键放射性同位素，如镭（²²⁶Ra）、氡（²²²Rn）、铅（²¹⁰Pb）等，以及钾-40（⁴⁰K）在生物体和环境中的普遍存在。 碳-14（¹⁴C）: 描述 ¹⁴C 在大气中的形成（宇宙射线作用）及其在生物圈中的循环（光合作用、食物链），以及 ¹⁴C 作为放射性定年技术基础的重要性。 其他天然放射性核素： 简要介绍如氚（³H）、铷-87（⁸⁷Rb）等其他天然存在的放射性同位素及其环境意义。 人为放射性核素： 核燃料循环相关的核素： 详细介绍核反应堆中产生的裂变产物（如锶-90 (⁹⁰Sr)、铯-137 (¹³⁷Cs)、碘-131 (¹³¹I)、钚（²³⁹Pu）等）以及活化产物（如钴-60 (⁶⁰Co)）。 核武器试验产生的核素： 描述大气层和地下核试验释放的全球撒落（fallout）放射性物质，如锶-90、铯-137、碳-14 等，及其在不同地理区域的分布。 医学和工业应用中的放射性同位素： 介绍在核医学诊断和治疗、工业探伤、无损检测、辐射灭菌等领域使用的放射性同位素（如锝-99m (⁹⁹mTc)、钴-60、铱-192 (¹⁹²Ir)）及其潜在的环境释放途径。 核事故产生的放射性物质： 讨论切尔诺贝利、福岛等重大核事故释放的大量放射性核素，及其对周围环境和全球范围的影响。 第三章：放射性粒子的物理化学性质与环境行为 放射性粒子的形态： 讨论放射性物质可能存在的形态，包括溶解态、悬浮态、吸附态、颗粒态（气溶胶）、沉积态等，以及这些形态对其在环境中迁移和归宿的影响。 放射性粒子的迁移机制： 大气迁移： 详细介绍放射性气溶胶的形成、传输（风力、降雨冲刷）、沉降（干沉降、湿沉降）过程，以及大气扩散模型在预测其分布中的作用。 水体迁移： 阐述放射性核素在河流、湖泊、海洋等水体中的溶解、吸附、沉积、生物富集等过程，以及水动力学对迁移的影响。 土壤与沉积物迁移： 讨论放射性核素在土壤和沉积物中的吸附-解吸、淋溶、扩散、生物摄取等过程，以及土壤类型、有机质含量、pH 值等因素的影响。 生物地球化学循环： 生物富集与生物放大： 解释放射性核素如何通过食物链从低营养级向高营养级传递，并可能在生物体内积累。 植物与土壤相互作用： 讨论植物对放射性核素的吸收、转移和代谢，以及植物在放射性污染土壤的修复中的潜力。 微生物的作用： 探讨微生物在放射性核素的氧化还原状态改变、沉淀、溶解等过程中的参与。 第二部分：放射性粒子对环境与健康的影响 本部分着重于放射性粒子对生态系统和人类健康造成的潜在风险。 第四章：放射性粒子对生态系统的影响 辐射剂量学基础： 介绍吸收剂量、等效剂量、有效剂量等概念，以及如何计算环境生物体和生态系统所受到的辐射剂量。 对植物的影响： 讨论不同剂量的辐射对植物生长、繁殖、基因突变、产量等的影响，以及不同植物物种的敏感性差异。 对动物的影响： 阐述辐射对不同动物种群的生理机能、繁殖能力、寿命、遗传变异等方面的潜在危害，以及食物链在辐射暴露中的作用。 对水生生物的影响： 关注放射性物质在水体中的累积，以及对鱼类、无脊椎动物等水生生物造成的辐射损伤。 对微生物群落的影响： 探讨辐射对土壤和水体微生物多样性、功能以及生物地球化学循环过程的影响。 生态系统整体响应： 评估放射性污染对生态系统结构、功能、生物多样性以及生态恢复能力的长远影响。 第五章：放射性粒子对人类健康的影响 辐射生物学效应： 详细解释电离辐射与生物大分子（DNA、蛋白质、脂质）的相互作用，以及细胞水平的损伤机制（直接效应、间接效应）。 随机效应与确定性效应： 区分辐射的随机效应（如癌症、遗传效应，与剂量无明显阈值）和确定性效应（如放射性肺炎、白内障，与剂量阈值相关）。 主要健康风险： 癌症风险： 深入分析放射性粒子暴露与白血病、甲状腺癌、肺癌、骨癌等不同类型癌症发病率增加的关系，重点关注 ¹³¹I、⁹⁰Sr、²³⁹Pu 等核素。 遗传效应： 探讨辐射对生殖细胞基因突变和染色体畸变的影响，以及对后代可能产生的遗传性疾病风险。 其他健康影响： 讨论高剂量辐射暴露可能引起的急性放射病症状，以及低剂量长期暴露的潜在免疫系统、内分泌系统等影响。 暴露途径与剂量评估： 识别人类接触放射性粒子的主要途径，包括吸入（氡气、放射性气溶胶）、食入（受污染的食物和水）、皮肤接触，并介绍个体和群体剂量评估的方法。 特殊人群的易感性： 探讨儿童、孕妇、老年人等特殊人群对辐射的敏感性差异。 第三部分：放射性粒子的监测、评估与管理 本部分聚焦于如何有效监测、评估环境中的放射性粒子，并制定相应的管理策略。 第六章：环境放射性监测技术与方法 采样技术： 空气采样： 介绍颗粒物采样器、放射性气体采样器（如氡气监测仪）的工作原理和应用。 水体采样： 讨论表层水、地下水、雨水、海水等的采样方法，以及对悬浮物和溶解态放射性核素的区分。 土壤与沉积物采样： 介绍不同深度、不同区域土壤的采样技术，以及对沉积物样品的采集。 生物样品采样： 讨论对植物、动物（如鱼类、家禽）、食品等进行采样的方法。 样品预处理： 介绍样品的前处理步骤，包括过滤、浓缩、溶解、灰化、化学分离等，以提高分析灵敏度。 测量仪器与技术： α、β、γ谱仪： 详细介绍盖革-弥勒计数器、闪烁计数器、半导体探测器（如锗探测器、硅探测器）等仪器的工作原理，以及它们在测量总活度、能谱分析和核素鉴别中的应用。 质谱法： 介绍用于精确测量铀、钚等长寿命放射性核素的质谱分析技术。 氡气测量技术： 介绍不同类型的氡气探测器，包括电离室、闪烁池、半导体探测器等。 辐射剂量测量： 介绍剂量计（如热释光剂量计 TL D、胶片剂量计、半导体剂量计）在现场环境剂量率监测中的应用。 监测网络与数据管理： 讨论建立区域性或国家级环境辐射监测网络的重要性，以及数据质量保证和质量控制（QA/QC）的重要性。 第七章：环境放射性风险评估 暴露评估： 基于监测数据和模型，估算不同人群通过各种途径接受的辐射剂量。 剂量-效应关系： 引入国际原子能机构（IAEA）、国际放射防护委员会（ICRP）等权威机构发布的放射性健康效应数据和风险系数。 不确定性分析： 讨论在风险评估过程中存在的各种不确定性来源，如测量误差、模型假设、个体差异等，并采用相应的分析方法（如蒙特卡洛模拟）。 决策支持： 风险评估结果如何为环境保护政策、辐射防护措施的制定提供科学依据。 第八章：放射性污染的修复与管理策略 源头控制： 强调在核设施选址、运行、退役等各个环节的严格管理，防止放射性物质的意外释放。 污染场地修复技术： 物理方法： 土壤移除、土壤清洗、固化/稳定化等。 化学方法： 萃取、离子交换、络合沉淀等。 生物修复（Phytoremediation and Bioremediation）： 利用植物或微生物去除、固定或转化放射性核素的技术。 原地修复与异地修复： 介绍不同修复策略的适用性。 放射性废弃物管理： 介绍低、中、高放废弃物的分类、处理、储存和最终处置原则。 应急响应与事故管理： 制定并演练核事故发生后的应急预案，包括人员疏散、环境监测、辐射监测、污染控制等。 法律法规与政策制定： 讨论国际和国家层面的辐射防护标准、法规体系，以及如何通过政策引导和监督，保障公众健康与环境安全。 公众沟通与信息公开： 强调在放射性议题上的透明度，以及与公众进行有效沟通的重要性。 本书的最后，我们将对当前环境放射性领域面临的挑战和未来的研究方向进行展望，例如新型监测技术的开发、低剂量辐射效应的深入研究、放射性污染修复的经济有效性评估，以及国际合作在应对全球性放射性污染问题中的作用。本书力求内容严谨、数据翔实、条理清晰，为读者提供一个全面认识和应对环境中放射性粒子挑战的平台。

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