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目 录 1

绪论 1

第一章量子物理学基础 4

第一节黑体辐射 4

一、基本概念 4

二、辐射能量分布定律 5

三、Planck的量子假设 6

第二节量子论的建立 6

一、光量子理论 6

二、原子定态能级理论 8

三、物质波和波函数 10

第三节量子力学概要 12

一、力学量算符（dynamical variable operator） 13

二、Schrǒdinger方程 13

例题和习题 17

第二章相对论力学概论 22

第一节伽利略的相对论 22

一、参照系和坐标系 22

二、伽利略相对论原理 23

二、洛伦兹变换 24

第二节伽利略相对论受到挑战 24

一、麦克斯韦电磁场理论的冲击 24

三、时间和空间的相对性 25

第三节相对论力学 27

一、相对论质量和动量 27

二、相对论能量 28

三、相对论质量－动量－能量之间的关系 28

四、相对论中的质能关系 29

五、相对论的力 29

例题和习题 30

第三章原子核的基本性质及核力 35

第一节原子核的组成 35

一、质子和中子 35

二、原子核的半径 36

三、原子核的质量和结合能 36

第二节原子核的自旋和宇称 37

一、核自旋 38

二、核磁矩 38

一、核力的特性 39

第三节核力 39

三、核的宇称、电四极矩 39

二、核力的产生机制 41

例题和习题 42

第四章原子核的结构模型 45

第一节液滴模型和费米气体模型 45

一、结合能 45

二、液滴模型 45

三、Fermi气体模型 47

一、幻数 48

第二节壳层模型 48

二、单粒子壳层模型 49

三、强自旋－轨道耦合壳层模型 50

四、核壳层模型的应用 50

第三节集体模型 52

一、核的形变 52

二、尼尔森的形变壳层模型和集体模型 53

例题和习题 54

第一节原子核反应的基本理论 56

一、实验室坐标系与质心坐标系之间的物理量变换 56

第五章原子核反应 56

二、反应截面的精细平衡原理和分波分析 59

三、原子核反应的基本模型 61

四、核反应方程和Q方程 63

第二节原子核反应的基本类型 65

一、直接反应 66

二、复合核生成与衰变 66

三、原子核的裂变和聚变 66

第三节原子核反应的基本过程 69

例题和习题 70

第六章原子核的放射性衰变 73

第一节放射性现象的发现和描述 73

一、放射性衰变的基本类型 73

二、放射性核素系 77

第二节放射性衰变的基本规律 79

一、放射性衰变的动力学 79

二、放射性活度、比活度及放射性纯度、强度 82

三、衰变图（decay scheme） 82

例题和习题 84

第一节α射线与物质的相互作用 87

一、射程与能量关系式 87

第七章射线与物质的相互作用 87

二、作用过程中的能量传递 88

第二节β射线与物质的相互作用 89

一、碰撞电离的射程与β射线能量的关系 90

二、β粒子与物质作用的能量损失 91

第三节γ射线与物质的相互作用 92

一、光电效应 93

二、康普顿效应 93

四、物质对γ射线的减弱和能量吸收 94

三、电子对效应 94

第四节 中子与物质的相互作用 96

一、实用中子源及中子的分类 96

二、中子与物质的相互作用 97

例题和习题 100

第八章 电离辐射的生物效应 103

第一节细胞效应 103

一、电离辐射所引起的细胞变化 103

二、细胞对辐射的敏感性 104

一、基因效应 106

第二节基因效应和细胞的修复系统 106

二、细胞的修复系统 107

第三节全身照射和临床效应 109

一、全身照射 109

二、急性放射病综合征 109

三、造血系统综合征 111

第四节 电离辐射生物效应的动力学机制 112

一、随机效应和非随机效应 112

二、自由基作用 113

例题和习题 114

一、吸收剂量 116

第九章核辐射剂量与防护 116

第一节基本剂量单位及其测定 116

二、比释动能 117

三、照射量和照射量率 118

四、剂量当量 118

五、有效剂量当量 119

第二节电离辐射剂量的估算和应用 120

一、γ放射源的源强 120

二、α和β辐射表面源和均匀分布源的剂量估算 121

三、内照射剂量评价的MIRD法 121

四、中子源的吸收剂量 132

第三节 电离辐射的安全与防护 134

一、辐射安全评价 134

二、电离辐射防护的基本原则和措施 135

例题和习题 136

第十章放射性测量 142

第一节放射性衰变的统计特性 142

一、核衰变的相关记录 142

二、Gauss分布和Poisson分布 143

三、放射性测量结果的正确表达 143

第二节放射性测量的非独立性 144

第三节放射性测量的限度 146

一、探测下限和最小可探测活度 146

二、测量仪器的品质因数 147

第四节放射性剂量的测量 148

一、气体电离型探测器 148

二、照射量和吸收剂量的测量 150

三、吸收剂量与照射量的换算 152

例题和习题 153

一、通过照射量（率）计量吸收剂量的基本原理 157

第一节临床剂量学的测量和标定 157

第十一章 医学辐射计量学基础 157

二、用电离室测量吸收剂量的基本技术 159

第二节医用辐射场的剂量学计量 159

一、深度效应 160

二、界面效应 161

三、形状不规则的辐射场的剂量估算 163

四、等剂量曲线的标绘 165

第三节放射治疗计划的制定和介入疗法 167

一、放射治疗计划 167

二、放射性介入疗法的治疗计划 170

三、放射治疗中的辐射防护问题 174

例题和习题 176

附录1 常用物理常数 179

附录2常见核素基本参数 181

附录3参考人基本参数 210

附录4人体的化学成分 210

附录5成年人主要器官的质量 211

附录6常用物质及元素的质量减弱系数 212

附录7常用物质及元素的质量吸收系数 213

主要参考文献 214