第一部分 原子核和放射性辐射的性质 10
第一章 稳定核和核力的性质 10
1.1 原子核的质量数A和电荷数Z 10
1.2 原子核和核子的质量 11
1.2.1 质量和能量，测量单位 11
1.2.2 核质量的测量方法 13
1.2.3 中子质量 17
1.3 相对于全部核子的结合能，原子核的稳定性 18
1.3.1 比结合能ε，能量面 19
1.3.2 β稳定核和核力的性质 20
1.3.3 结合能的其它形式，一个核子的分离能 25
1.3.4 核子稳定核和核力的性质 26
1.4 原子核的半径 31
1.4.1 从寿命估计α放射性核的半径 31
1.4.2 半经验公式的分析，镜像核的β衰变 31
1.4.3 快中子被原子核散射的研究 32
1.4.4 μ原子发射X射线的研究 33
1.4.5 快电子在原子核上散射的测量 34
1.4.6 结果比较 34
1.5 核子与原子核的自旋和磁矩 34
1.5.1 历史背景 34
1.5.2 超精细结构研究 36
1.5.3 用外场测定原子核的自旋和磁矩的方法 38
1.5.4 中子磁矩的测定 43
1.5.5 自旋和磁矩的测定结果，施密特单核子模型 45
1.6 宇称，宇称守恒定律 50
1.7 电四极矩 54
1.8 同位旋 58
1.9 本章要点 64
第二章 原子核模型 66
2.1 液滴模型 66
2.1.1 核的结合能和质量的魏茨泽克（Weizsacker）半经验公式 67
2.1.2 液滴模型的应用范围 69
2.1.3 假设的超密原子核 71
2.2 独立粒子模型 73
2.2.1 液滴模型的缺陷 73
2.2.2 费米气体模型 73
2.3 壳模型 75
2.3.1 壳模型的实验基础 75
2.3.2 壳模型的建立 76
2.3.3 壳模型的实验结果及其适用性 80
2.3.4 壳模型的缺陷 81
2.4 综合模型 82
2.4.1 非球形势阱中的单粒子态 83
2.4.2 转动态 84
2.4.3 振动能级 85
2.4.4 核内所有核子的振动，巨共振 85
2.4.5 综合模型的适用范围 88
2.5 超流核模型 89
2.6 本章要点 90
第三章 原子核的放射性转变 93
3.1 放射性转变的发现和基本规律 93
3.1.1 半衰期 93
3.1.2 放射性衰变规律 94
3.2 α衰变 97
3.2.1 α衰变的基本实验结果 97
3.2.2 α衰变的能量考虑，守恒定律的作用 99
3.2.3 α衰变机理，隧道效应 104
3.2.4 离心势垒的作用 108
3.2.5 α衰变理论的基本原则 109
3.2.6 宇称禁戒α跃迁 112
3.3 β衰变 115
3.3.1 β衰变的三种类型，β放射性核的性质 115
3.3.2 β谱的性质和中微子假说 117
3.3.3 中微子存在的实验验证 119
3.3.4 中微子质量 121
3.3.5 β衰变理论的概念 122
3.3.6 β衰变中的宇称不守恒和C不变性的破坏 130
3.3.7 β衰变理论的修正 133
3.3.8 中子的β衰变，（V-A）型弱相互作用理论 134
3.3.9 同位旋选择定则 138
3.4 核的γ辐射 138
3.4.1 γ跃迁概率与选择定则 140
3.4.2 电子的内转换 142
3.4.3 核的同质异能性 143
3.4.4 穆斯堡尔效应 146
3.4.5 γ跃迁中宇称的破坏 156
3.5 新型放射性 158
3.5.1 质子放射性 158
3.5.2 双质子放射性 160
3.5.3 中子放射性 161
3.5.4 碳放射性 162
3.6 本章要点 163
第四章 粒子和辐射与物质的相互作用 166
4.1 带电粒子、中子、γ量子与物质相互作用的一般描述 166
4.2 带电粒子碰撞引起的电离损失 167
4.2.1 玻尔比电离公式，相对论性效应与密度效应 167
4.2.2 电离损失与介质的关系 170
4.2.3 射程与能量的关系 171
4.3 狄喇克单极子 172
4.4 粒子的弹性散射 174
4.4.1 动量散射图 174
4.4.2 卢瑟福公式 177
4.4.3 莫特公式（基本思想） 179
4.4.4 δ电子 181
4.4.5 多次散射 182
4.5 电子的辐射损失 184
4.6 同步辐射 186
4.7 契伦科夫辐射 188
4.8 穿越辐射 192
4.9 中子与物质的相互作用 194
4.10 γ射线与物质的相互作用 195
4.10.1 光电效应 195
4.10.2 γ射线的散射 198
4.10.3 正负电子对的产生 202
4.10.4 γ射线与物质相互作用的一般性质 203
4.11 本章要点 204
第二部分 原子核的相互作用 209
第五章 核反应的一般规律 209
5.1 核反应分类 209
5.2 电荷和重子数守恒定律 210
5.3 能量和动量守恒定律 210
5.3.1 反应能 210
5.3.2 核反应能图，吸热反应的阈能 211
5.3.3 核反应动量图 214
5.4 角动量守恒定律 215
5.4.1 总论 215
5.4.2 轨道角动量的作用 216
5.5 宇称守恒定律 218
5.6 向位旋守恒定律 219
5.7 本章要点 220
第六章 中子与核的相互作用 221
6.1 中子的性质及其产生方法 221
6.2 中子与核相互作用的类型 222
6.2.1 中子的辐射俘获 222
6.2.2 生成质子的反应 222
6.2.3 生成α粒子的反应 223
6.2.4 裂变反应 223
6.2.5 两个或更多核子生成的反应 223
6.2.6 中子的非弹性散射 223
6.2.7 中子的弹性散射 224
6.3 研究中子与物质相互作用的基本实验 224
6.3.1 中子的慢化 225
6.3.2 热中子 229
6.3.3 共振中子 230
6.3.4 慢化理论的基本原理 232
6.3.5 热中子的扩散 235
6.4 核反应的玻尔理论 238
6.4.1 复合核 238
6.4.2 复合核能级 239
6.4.3 复合核能量分布的色散性质 241
6.4.4 核反应的截面，布赖特-维格纳公式 242
6.5 中子谱学 246
6.5.1 机械单色器法 247
6.5.2 机械选择器法 248
6.5.3 脉冲加速器法 250
6.5.4 慢中子的晶体衍射或晶体单色器法 251
6.5.5 测量结果 252
6.6 快中子散射 254
6.7 关于核相互作用的光学模型 258
6.8 超冷中子 259
6.8.1 折射率 260
6.8.2 超冷中子的产生及其性质 261
6.8.3 超冷中子的应用 263
6.9 本章要点 265
第七章 原子核裂变 267
7.1 裂变的发现及其基本性质 267
7.2 关于核裂变的最初实验 268
7.2.1 裂变碎片动能的测量 268
7.2.2 碎片径迹的观察 269
7.2.3 碎片β放射性的记录 270
7.2.4 裂变中子的探测 270
7.3 裂变的基本理论 270
7.3.1 裂变能 270
7.3.2 裂变机制 272
7.4 裂变能的利用 275
7.4.1 一次裂变中发射的次级中子的平均数ν 277
7.4.2 缓发中子 278
7.4.3 裂变截面和链式核反应的实现 279
7.4.4 天然核反应堆 283
7.5 裂变物理中一些补充的问题 284
7.5.1 裂变碎片的性质 284
7.5.2 裂变中子的形成机制和发射时间 286
7.5.3 裂变中子谱 287
7.5.4 裂变中瞬发γ量子的发射 289
7.5.5 快粒子裂变及其性质，裂变的不对称性 289
7.5.6 自发裂变，形状同质异能素 291
7.5.7 缓发裂变 295
7.5.8 ν值的精确数据 296
7.5.9 ν与裂变碎片质量及动能的关系 298
7.5.10 裂变中的宇称破坏，裂变碎片逃逸的不对称性 298
7.5.11 裂变能量的分布 300
7.6 现代原子动力工程的基本趋势 300
7.7 本章要点 304
第八章 形成超铀元素的核反应 306
8.1 镎，第一个超铀元素及其研究方法 306
8.2 钚，性质和应用 307
8.3 Z>94的超铀元素 308
8.3.1 镅和锔 308
8.3.2 锫和锎 309
8.3.3 锿和镄 309
8.3.4 鍆 310
8.3.5 锘，第102号元素 310
8.3.6 铹，第103号元素 313
8.3.7 ？，第104号元素 313
8.3.8 Z=105-107和109的元素 314
8.4 关于超铀元素的一般论述 315
8.5 本章要点 318
第九章 带电轻粒子引起的核反应 320
9.1 带电粒子与物质相互作用的某些特点 320
9.1.1 带电粒子与核的库仑相互作用 320
9.1.2 离心势垒的作用 321
9.1.3 带电粒子的电离损失，核反应产额 322
9.2 α粒子引起的反应 323
9.2.1 （α,p）反应 324
9.2.2 （α,n）反应 325
9.3 质子引起的反应 326
9.3.1 质子引起反应的类型 326
9.3.2 质子与锂的反应 328
9.3.3 ？C(p,n)？N反应和复合核形成的证据 330
9.3.4 p+？Cu和α+？Ni反应中复合核？Zn的形成和衰变 330
9.4 本章要点 331
第十章 直接相互作用反应 333
10.1 直接相互作用过程的一般性质 333
10.2 氘核对核的部分穿透过程 334
10.3 Td？Bc时氘核的削裂反应 337
10.4 Td≥Bc时氘核的削裂反应，巴特勒（Butler）的分析 338
10.5 多核子转移反应，集团 341
10.6 本章要点 342
第十一章 重离子核反应 344
11.1 用重离子开展工作的技术 344
11.1.1 T、△T法和它的应用 345
11.1.2 核的鉴别及其寿命测定的其它方法 345
11.2 重离子反应述评 346
11.3 Tion＜Bc时重离子与核的相互作用 347
11.3.1 大角动量时的转动谱 347
11.3.2 双核准原子 349
11.4 Tion≥Bc时重离子与核的相互作用 349
11.4.1 离子的弹性散射 350
11.4.2 转移反应 350
11.4.3 全融合反应 350
11.5 相对论性能量的重离子与核的相互作用 351
11.5.1 相对论性离子物理中的问题 351
11.5.2 最初的结果，累积效应 352
11.5.3 反常核 353
11.6 本章要点 354
第十二章 γ量子引起的核反应 355
12.1 γ量子引起的最简单的核反应 355
12.2 γ量子引起的质子的直接发射 355
12.3 巨电偶极子共振 356
12.4 本章要点 359
第十三章 热核反应 361
13.1 轻核自持聚变的可能性 361
13.2 太阳和氢弹中的热核反应 362
13.3 受控热核聚变问题 365
13.4 本章要点 369
附录 369
Ⅰ 基本公式 369
Ⅱ 基本常数和单位 371