Perspective in Nuclear Physics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Jeong, Sun-chan (EDT)/ Miyatake, Hiroari (EDT)/ Utsuno, Yutaka (EDT)/ Ikezoe, Hiroshi (EDT)/ Motobay

出品人:

页数:350

译者:

出版时间:2009-5

价格:$ 157.07

装帧:

isbn号码:9780735406551

丛书系列:

图书标签:

• 核物理
• 原子核
• 粒子物理
• 核反应
• 核结构
• 量子力学
• 相对论
• 核武器
• 放射性
• 核能

《原子世界的透视：从微观粒子到宏观宇宙的奥秘》 导语： 在人类文明漫长的探索旅程中，我们从未停止对世界本源的追问。从古希腊哲学家对物质最小单位的猜想，到近代科学家对原子结构的逐步揭示，再到如今我们能够驾驭原子核的巨大能量，物理学界的研究步伐从未停歇。而在这其中，核物理学更是占据着举足轻重的地位。它不仅为我们揭示了物质最深层的结构和相互作用，更深刻地影响了我们对宇宙演化的理解，以及我们改造和利用自然的能力。 本书《原子世界的透视：从微观粒子到宏观宇宙的奥秘》旨在带领读者走进核物理学的奇妙世界，以一种清晰、深入且富有启发性的方式，展现原子核的内在奥秘，以及它如何与我们所处的宏观世界紧密相连。本书并非枯燥的理论堆砌，而是通过层层递进的讲解，辅以生动的比喻和详实的例子，力求让每一个对科学充满好奇的读者，都能领略到核物理学的魅力，并深刻理解其在现代科技和基础科学研究中的重要意义。 第一部分：原子核的诞生与结构——微观世界的基石 我们将从最基本的概念出发，探究原子核的构成。你将了解到，原子核并非浑然一体，而是由两种基本粒子——质子和中子——紧密地聚集在一起形成的。本书将详细阐述质子和中子的性质，包括它们的电荷、质量、自旋以及它们之间存在的“强相互作用”——一种强大的、能够在极小的距离内将核子牢牢捆绑在一起的力量。我们将深入探讨核力的性质，理解它如何克服质子之间的电磁排斥力，维持原子核的稳定。 接着，我们将一同审视原子核的结构模型。从早期的液滴模型，将原子核比作一滴充满活力的液体，质子和中子如同其中的核子，在表面张力的作用下形成近似球形；到壳层模型，将原子核类比于电子围绕原子核运动的电子壳层，核子在独立的能级中运动，并遵循一定的“幻数”规律，形成稳定的核结构。我们会详细解释这些模型的精妙之处，以及它们如何帮助我们理解同位素、原子核的激发态以及放射性衰变的现象。 在这一部分，你还将接触到“核素”这一重要概念。我们会解释什么是原子序数、中子数和质量数，以及它们如何决定了一个原子核的独特性。我们将探讨同位素的存在，理解为什么不同同位素的化学性质基本相同，但核性质却可能迥异。通过对各种原子核性质的细致分析，我们将建立起对原子核微观世界的初步认识，为其后续的深入探索打下坚实的基础。 第二部分：核反应的能量与转变——物质转化的奥秘 原子核的奥秘远不止于其结构。核反应，即原子核发生变化的过程，更是将我们带入了物质转化的宏大叙事。本书将系统地介绍不同类型的核反应，包括： 放射性衰变： 我们将详细讲解α衰变、β衰变（包括β-和β+衰变）以及γ衰变。你将理解衰变是如何发生的，衰变产物的性质，以及放射性元素的半衰期这一至关重要的概念。我们将探讨放射性在自然界中的普遍性，例如地壳中放射性元素的衰变过程如何持续地为地球提供热量。 核裂变： 这是人类最早掌握并利用的核反应之一。我们将深入分析重核（如铀-235）在吸收中子后发生裂变的过程，裂变释放出巨大的能量，同时还会产生新的核素和更多的中子，从而引发链式反应。本书将详述核裂变在核电站中的应用，解释其工作原理，并探讨核能作为一种清洁能源的潜力和挑战。 核聚变： 这是太阳等恒星产生能量的源泉，也是人类梦寐以求的清洁能源。我们将揭示轻核（如氢的同位素）在极高的温度和压力下结合成更重核的过程，以及在这个过程中释放出的惊人能量。本书将探讨实现可控核聚变的科学难题和最新的研究进展，展望其对未来能源格局的颠覆性影响。 核反应堆物理： 我们将从更宏观的视角审视核反应堆的设计和运行。通过对中子扩散、慢化、控制棒的作用以及反应堆安全性的讲解，让读者理解如何安全有效地利用核裂变产生的能量。 在这一部分，我们还将关注核反应中的能量守恒和动量守恒定律，以及质量亏损转化为能量的E=mc²这一著名方程在核反应中的体现。通过对这些基本原理的深入理解，你将能够把握物质转化的本质，并认识到核能的巨大潜力。 第三部分：核物理学的广阔视野——从宇宙起源到生命健康 核物理学的研究不仅局限于实验室，更触及我们生活的方方面面，乃至整个宇宙的奥秘。本书将带领读者将目光投向更广阔的领域： 核天体物理： 宇宙从何而来？恒星如何产生光和热？这些深刻的问题都与核物理学紧密相关。我们将探讨宇宙大爆炸遗留下的核合成现象，理解早期宇宙中轻元素的形成。我们还将深入研究恒星内部的核聚变过程，解释恒星演化的不同阶段，以及重元素的形成和播散。从太阳系行星的形成到宇宙元素的起源，核天体物理学为我们描绘了一幅壮丽的宇宙图景。 粒子物理学与核物理学的联系： 原子核是由更基本的粒子构成的。我们将简要介绍标准模型，了解夸克、轻子等基本粒子的性质，以及它们如何通过传递粒子（如胶子、光子、W/Z玻色子）相互作用。本书将阐释强相互作用如何将夸克束缚成质子和中子，以及核力与强相互作用之间的深刻联系，揭示核物理学与粒子物理学之间的融洽关系。 核医学与健康： 核物理学并非仅仅是基础研究，它在现代医学领域发挥着不可替代的作用。我们将介绍放射性同位素在医学诊断和治疗中的应用，例如PET扫描、SPECT成像以及放射治疗。本书将详细解释这些技术的工作原理，以及它们如何帮助医生更精确地诊断疾病、更有效地治疗癌症。同时，我们也会探讨核辐射对生物体的潜在影响，以及如何安全地利用核技术保障人类健康。 核技术与社会： 除了在能源和医疗领域的应用，核技术还广泛应用于材料科学、考古学、环境监测等多个领域。我们将探讨放射性同位素的示踪技术如何帮助我们研究物质的迁移和转化，以及同位素测年技术如何帮助我们揭示历史的真相。本书将通过一系列的案例，展现核物理学在解决现实问题和推动社会进步方面的巨大贡献。 结语： 《原子世界的透视：从微观粒子到宏观宇宙的奥秘》是一次对核物理学深刻而全面的探索之旅。本书并非一本简单的教科书，而是一扇开启认知大门的钥匙。通过对原子核结构、核反应机制以及核物理学在各个领域应用的深入解读，我们希望能够激发读者对科学的持久热情，培养批判性思维，并对我们所处的世界有一个更深刻、更全面的理解。 我们相信，理解原子核的奥秘，就是理解物质的本源；掌握核技术的规律，就是掌握改造和利用自然的力量。本书的每一个章节，都凝聚着科学家们无数的智慧和探索，它们共同构成了一幅波澜壮阔的科学画卷，等待着每一位有志于探索未知、追求真理的读者去细细品味。希望这本书能成为你通往原子世界奥秘的得力向导，开启你一段充满智慧与启迪的阅读旅程。

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