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第1章 中国核农学发展简史 1

1.1 核农学的概念和基本任务 1

1.1.1 核农学的概念与基本任务 1

1.1.2 核农学的主要研究内容 2

1.1.3 核农学与农业科学技术 3

1.2 中国核农学的形成与发展 6

1.3 核农学在科学与国民经济中的地位 9

1.3.1 中国核农学成就回顾 9

1.3.2 中国核农学在国际核农学的地位 18

1.3.3 中国核农学在国民经济中的地位 19

1.4 中国核农学发展战略 20

1.4.1 中国核农学面临的机遇和挑战 20

1.4.2 中国核农学发展战略思考 21

参考文献 25

第2章 核物理和探测技术基础 27

2.1 核的基本性质及核的结合能 28

2.1.1 原子核的基本性质 28

2.1.2 原子核的结合能及其稳定性 29

2.2 放射性核衰变 33

2.2.1 放射核衰变一般特性 33

2.2.2 单次衰变定律 34

2.2.3 核衰变的种类 36

2.2.4 放射性活度的单位 42

2.3 射线与物质的相互作用 43

2.3.1 带电粒子与物质的相互作用 43

2.3.2 γ射线与物质的相互作用 46

2.3.3 中子与物质的相互作用 47

2.4 辐射的探测及测量方法 48

2.4.1 辐射探测器的种类 48

2.4.2 气体探测器 49

2.4.3 半导体探测器 57

2.4.4 闪烁计数器 59

2.4.5 契仑科夫计数器 63

2.5 计数统计学及测量数据处理 64

2.5.1 标准误差 64

2.5.2 放射性样品的标准误差表示法 65

2.5.3 最佳测量时间的确定 66

参考文献 71

第3章 基础放射化学 73

3.1 概述 73

3.1.1 放射化学的发展简史 73

3.1.2 放射化学基本内容 74

3.1.3 放射化学与普通化学的关系 75

3.2 放射化学的特点和实验室安全操作规则 75

3.2.1 放射性 76

3.2.2 化学组成的不恒定性 76

3.2.3 低浓度和微量 78

3.2.4 放射化学实验室的安全和操作规则 78

3.3 放射性物质在超微量和低浓度时的物理化学行为和状态 80

3.3.1 放射性物质的吸附现象 80

3.3.2 放射性物质的共沉淀现象 81

3.3.3 放射性胶体 82

3.4 放射性标记化合物的制备及分离提纯和分析方法 83

3.4.1 放射性核素的制备 83

3.4.2 标记化合物的命名 84

3.4.3 标记化合物的特性 87

3.4.4 标记化合物的制备 91

3.4.5 标记化合物的质量鉴定 96

3.4.6 标记化合物的分离纯化 98

3.4.7 放射性物质的分离纯化方法 99

3.5 放射性元素化学 129

3.5.1 天然放射性元素 129

3.5.2 人工放射性元素 132

3.5.3 锕系元素化学 136

参考文献 146

第4章 辐射剂量与防护基础 149

4.1 辐射剂量及其单位 149

4.1.1 照射量及其单位 149

4.1.2 吸收剂量及其单位 151

4.1.3 剂量当量及其单位 152

4.1.4 照射量与吸收剂量的换算 154

4.2 辐射剂量的测量 155

4.2.1 量热法 155

4.2.2 电离室法 157

4.2.3 液体化学剂量计法 161

4.2.4 固态剂量计法 168

4.2.5 剂量计的选择与使用 170

4.2.6 剂量测量的标准化 172

4.3 辐射的防护 173

4.3.1 外照射的防护 173

4.3.2 内照射防护 178

4.3.3 辐射防护标准 178

4.4 放射性污染的清除和污染物的处理 182

4.4.1 放射性表面污染的去除 182

4.4.2 放射性废物的处理 183

参考文献 184

第5章 放射生物学基础 185

5.1 生物体与非生物体的根本区别 185

5.2 放射生物学效应及射线作用原理 186

5.2.1 电离辐射生物学作用的发展过程 187

5.2.2 电离辐射的原发作用 188

5.2.3 电离辐射的继发作用 195

5.3 放射生物学作用的特点和分类 196

5.3.1 电离辐射生物学作用的特点 196

5.3.2 电离辐射生物学效应的分类 197

5.3.3 辐射对生物膜、生物体代谢以及各种生物大分子产生的生物学效应 197

5.3.4 电离辐射的遗传效应 199

5.3.5 重离子生物学作用特点和应用 202

5.4 DNA的辐射损伤 203

5.4.1 DNA损伤产生的原因 203

5.4.2 辐射引起DNA分子损伤类型 203

5.4.3 细胞DNA损伤感应和信号网络 205

5.5 DNA修复机制和研究方法 205

5.5.1 DNA损伤的修复 205

5.5.2 DNA修复机制的研究方法 207

5.5.3 极端微生物——耐辐射奇球菌DNA损伤修复的研究进展 212

5.6 辐射生物学效应的影响因素 218

5.6.1 辐射敏感性的概念 218

5.6.2 影响辐射生物学效应的因素 218

参考文献 220

第6章 核素示踪法及其应用 223

6.1 核素示踪法的特点和依据 223

6.1.1 核素示踪法的基本原理 223

6.1.2 核素示踪法的主要特点 224

6.1.3 核素示踪法的主要缺点 224

6.2 核素示踪法的工作程序 225

6.2.1 核素示踪法的原则 225

6.2.2 核素示踪法的工作程序 225

6.3 核素示踪法的应用 226

6.3.1 核素示踪法在植物科学中的应用 226

6.3.2 核素示踪法在土壤和肥料科学研究中的应用 230

6.3.3 核素示踪法在环境科学中的应用 244

6.3.4 核素示踪法在分子生物学中的应用 254

参考文献 272

第7章 核分析技术 279

7.1 同位素稀释法 279

7.1.1 基本原理 279

7.1.2 基本类型 280

7.1.3 影响因素和特点 285

7.1.4 同位素稀释质谱法 285

7.2 放射自显影技术 290

7.2.1 放射自显影的基本概念 291

7.2.2 宏观放射自显影的制作 292

7.2.3 光学显微自显影的制作 295

7.2.4 电镜显微自显影的制作 298

7.2.5 与放射自显影质量有关的几个因素 300

7.2.6 放射自显影实验方案的制订 305

7.2.7 其他放射自显影制备方法和应用 308

7.2.8 激光磷屏成像系统在生命科学研究中的应用 312

7.3 放射免疫分析 315

7.3.1 放射免疫分析中的术语和基本概念 315

7.3.2 RIA的原理与特点 317

7.3.3 放射免疫分析方法学 322

7.3.4 抗原（抗体）的放射性标记方法 328

7.3.5 放射免疫分析在农业科学中的应用与进展 331

7.4 活化分析法 337

7.4.1 活化分析法的基本原理、类型与特点 338

7.4.2 活化分析的基本程序 341

7.4.3 活化分析中几个操作要素 342

7.4.4 可活化示踪法 343

7.4.5 活化分析在农业科学中的应用与进展 344

7.5 同位素质谱分析技术 346

7.5.1 同位素质谱分析技术相关的术语与基本概念 346

7.5.2 同位素质谱仪的基本结构与工作原理 348

7.5.3 常用稳定性同位素样品的制备与分析 352

7.5.4 同位素质谱分析技术的应用 353

7.6 时间微分扰动角关联分析 356

7.6.1 TDPAC基本理论简介 356

7.6.2 TDPAC的应用举例 358

参考文献 358

第8章 植物辐射诱变育种 361

8.1 植物辐射诱变育种的发展、特点和应用 361

8.1.1 辐射诱变育种的发展与成就 361

8.1.2 辐射诱变育种的特点 367

8.2 辐射处理的方法及影响处理效应的因素 369

8.2.1 诱变源种类 369

8.2.2 辐射诱变处理方法 370

8.2.3 影响辐射诱变处理效应的因素 382

8.3 提高诱变及其育种效率的方法 382

8.3.1 衡量诱变效果的指标 383

8.3.2 提高诱变效率的措施 384

8.4 有性繁殖作物的诱变育种技术 390

8.4.1 亲本的选择 390

8.4.2 M1的种植和选择 391

8.4.3 M2的种植和选择 392

8.4.4 M3及以后世代的种植和选择 392

8.4.5 突变体的鉴定与利用 394

8.5 无性繁殖作物的辐射育种技术 396

8.5.1 无性繁殖作物诱变育种的特点 396

8.5.2 无性繁殖作物诱变处理技术 399

8.5.3 无性繁殖作物突变体的选择技术 401

8.6 植物辐射诱变育种展望 402

8.6.1 调整育种目标，拓宽应用范围 403

8.6.2 加强与其他育种技术的结合 403

8.6.3 加强辐射诱变育种的基础研究 404

参考文献 405

第9章 昆虫辐射不育技术及其应用 407

9.1 昆虫辐射不育技术的原理与特点 407

9.1.1 昆虫辐射不育技术的基本原理和发展简史 407

9.1.2 昆虫辐射不育技术的主要特点和基本条件 410

9.1.3 我国昆虫辐射不育技术的发展现状 411

9.2 昆虫人工大量饲养技术 413

9.2.1 目标害虫种群的引进和建立 413

9.2.2 昆虫人工大规模饲养 414

9.3 昆虫辐射不育处理技术 421

9.3.1 昆虫对电离辐射的敏感性 421

9.3.2 辐照方法和辐射剂量的选择 423

9.4 辐射不育昆虫的释放技术 427

9.4.1 害虫生物学、生态学特性的综合调查 427

9.4.2 不育虫释放比例、释放次数与标记技术 429

9.4.3 释放时机和释放前的性别分离 430

9.4.4 释放容器和释放方法 430

9.4.5 释放辐射不育昆虫的监测 431

9.5 辐射不育防治害虫研究的进展和趋势 432

9.5.1 释放辐射不育虫项目的进展 432

9.5.2 辐射不育防治害虫研究的发展趋势 433

参考文献 434

第10章 辐照食品加工 437

10.1 食品辐照的基本原理及发展历程 437

10.1.1 食品辐照的基本原理 437

10.1.2 食品辐照的发展历程 437

10.2 辐照装置及工艺 447

10.2.1 γ辐照装置 447

10.2.2 γ装置辐照工艺 455

10.2.3 电子加速器 460

10.3 辐照加工的质量控制 478

10.3.1 辐照加工的过程控制 478

10.3.2 辐照加工的剂量监测控制 479

10.3.3 辐照后产品质量要求 481

10.3.4 产品贮运的要求 481

10.3.5 辐照加工过程中的记录 481

10.3.6 食品辐照的危害控制 482

10.4 辐照食品鉴定技术 483

10.4.1 辐照食品鉴定技术概述 483

10.4.2 辐照食品检测鉴定方法标准的发展概况 484

10.4.3 食品辐照鉴定技术原理和应用 486

10.5 辐照食品的安全性及公众接受性 492

10.5.1 辐照食品的安全性研究 492

10.5.2 辐照食品的公众接受性 501

10.6 辐照技术在食品安全中的应用 505

10.6.1 辐照技术在农产品安全上的应用 505

10.6.2 食品辐照的潜在应用技术 512

10.7 辐照技术在检疫处理中的应用与发展 517

10.7.1 检疫辐照处理的技术经济优势 517

10.7.2 限定性有害生物的最低吸收剂量 520

10.7.3 检疫辐照处理的应用与发展 526

10.7.4 检疫辐照处理面临的挑战 529

10.8 辐照加工的其他应用 530

10.8.1 聚合物的辐射加工 531

10.8.2 辐射加工与医疗产品消毒灭菌 538

10.8.3 辐射加工在其他领域的应用 541

结语 543

10.9 辐照技术的快速发展及其前景 544

10.9.1 辐照设施的发展 544

10.9.2 辐照应用领域 545

10.9.3 标准 546

10.9.4 消费者的接受性 547

参考文献 548

附录1 中国核农学大事记（1997—2014年） 549

附录2 常用放射性核素表 563

附录3 部分常用物理常数 573

附录4 植物辐射育种诱变剂量参考表 575

附录5 辐射应用常用参数 587

附录6 与核科技有关的网址 593

索引 597