第2章 粒子物理学 12
一 12
粒子 12
1．概述 12
第1章 绪论 12
2．粒子的基本性质 13
3．轻子 18
4．强子和层子 21
5．中间玻色子 26
二 27
基本相互作用 27
1．电磁相互作用 29
2．弱相互作用 31
3．强相互作用 33
粒子物理学理论的基础——标准模型 35
三 35
1．标准模型对粒子的分类 36
2．统一电磁相互作用和弱相互作用的理论 37
3．寻找粒子物理学研究的新的突破 39
四 40
粒子物理学实验 40
1．加速器实验 42
2．非加速器实验 45
五 49
北京正负电子对撞机及其成果 49
1．中国高能物理研究发展的历程 49
2．北京正负电子对撞机和北京谱仪 50
3．北京正负电子对撞机未来的发展 53
1．原子核概述 56
一门发展中的科学 56
第3章 原子核物理学 56
一 56
2．原子核物理学在基础与应用科学中的地位 59
3．原子核物理学所面临的挑战 61
4．原子核物理学研究的新机遇 64
二 66
原子核内的非核子自由度及奇特核 66
1．奇特核 66
2．核子-核子相互作用 69
3．核内的介子自由度及夸克自由度 73
三 77
夸克胶子禁闭的解除与相对论重离子碰撞 77
1．高温高密度下核物质的突变——夸克胶子等离子体的形成条件 77
2．用相对论重离子碰撞能产生夸克胶子等离子体吗? 82
3．如何探测夸克胶子等离子体的存在? 84
4．相对论重离子物理的现状与未来 88
第4章 原子分子物理学 92
一 92
古老的命题，年轻的学科 92
1．概述 92
2．原子模型 97
3．原子分子物理学的形成和发展 100
二 103
从宏观到微观的观念革命 103
1．量子化和波粒二象性 103
2．量子力学的诞生 106
3．爱因斯坦与玻尔的争论 109
1．原子分子的基本性质 115
三 115
原子分子结构和相互作用 115
2．原子内部的主要相互作用和元素周期律 120
3．原子中的精细和超精细相互作用 124
4．分子结构和分子光谱 129
第5章 粒子加速器 138
一 138
粒子加速器及其发展 138
1．粒子加速器的基本构造 139
2．粒子加速器的分类及应用领域 140
3．我国粒子加速器的发展 142
二 143
我国现有各类中、低能粒子加速器 143
1．高压型加速器 144
2．回旋加速器 145
3．电子直线加速器 146
4．质子直线加速器 148
5．离子注入机 149
6．强流高功率粒子加速器 149
7．重离子加速器 149
三 150
同步辐射光源 150
1．同步辐射光源及发展 150
2．同步辐射的特性及应用 154
3．我国同步辐射的发展和应用 158
4．我国关于同步辐射的发展设想 161
四 164
自由电子激光器 164
1．自由电子激光器 164
1．国际高能加速器简况 165
我国的高能加速器——北京正负电子对撞机 165
2．我国自由电子激光的发展现状 165
五 165
2．北京正负电子对撞机简介 168
3．建造北京正负电子对撞机对我国加速器技术的影响 171
4．北京正负电子对撞机的发展 172
第6章 反应堆 176
一 176
核裂变反应 176
1．核裂变反应的机理 177
2．核裂变反应产生的新中子 178
3．核裂变反应产生的裂变碎片 181
4．核裂变反应产生的射线和能量 183
中子扩散和中子慢化 184
二 184
1．中子扩散 185
2．中子慢化 191
三 197
中子循环与反应堆临界 197
1．中子循环 197
2．反应堆临界 200
四 203
核反应堆的基本组成 203
1．核反应堆的基本组成 203
2．堆芯及核燃料元件 204
3．核反应堆的换热系统 206
4．核反应堆的控制棒系统 209
1．发电供热用的反应堆——动力堆 210
核反应堆的类型 210
五 210
2．生产核燃料用的反应堆——生产堆 213
3．用核辐射做实验的反应堆——试验堆 216
第7章 辐射探测技术 223
一 223
辐射与物质的相互作用 223
1．电离与电离能量损失 223
2．多次散射 224
3．轫致辐射 225
4．契仑科夫辐射与穿越辐射 226
5．γ射线和X射线与物质的相互作用 227
6．中子与物质的相互作用 230
二 231
电离室 231
2．电流电离室 232
1．电离室的构造 232
3．脉冲电离室 233
三 235
正比计数器与自淬灭流光计数器 235
1．正比计数器的工作原理 236
2．正比计数器的特性 238
3．自淬灭流光放电模式 239
4．自淬灭流光计数器的特点 240
四 240
多丝正比室 240
1．多丝正比室的工作原理 241
2．多丝正比室的结构 241
3．多丝正比室的性能 243
1．漂移室的工作原理 244
五 244
漂移室 244
2．漂移室的结构 245
3．径迹的左右分辨 246
4．漂移室的主要性能 248
六 250
半导体探测器 250
1．半导体探测器的工作原理 250
2．半导体探测器的类型 251
3．半导体探测器的特性 253
七 255
闪烁计数器 255
1．闪烁计数器的工作原理 255
2．闪烁体的种类 256
3．闪烁体的发光机制 257
4．闪烁体的主要物理特性 259
5．光的收集 260
6．光电倍增管 261
八 264
中子的探测 264
1．硼电离室 264
2．三氟化硼计数器 265
3．裂变室 266
4．反冲正比计数器 267
5．激活法 268
九 269
电磁簇射量能器 269
1．电磁簇射 270
2．量能器的分类和结构 271
3．量能器的能量分辨率 272
4．簇射的空间定位 273
5．量能器的刻度 274
十 275
北京谱仪 275
1．顶点室 276
2．主漂移室 277
3．飞行时间计数器 279
4．簇射计数器 280
5．μ子计数器 281
6．触发判选系统 282
7．在线数据分析系统 283
8．离线数据分析系统 284
核辐射技术的主要范畴 288
1．核分析技术 288
第8章 核辐射技术的应用 288
一 288
2．核成像技术 290
3．放射性药物 291
4．辐射加工技术 292
5．核辐射检测技术 292
6．核能技术 292
7．核武器技术 293
二 294
核辐射技术在国民经济和综合国力中的地位 294
1．经济效益 295
2．社会效益 297
1．辐照育种 298
核辐射技术在农业中的应用 298
三 298
2．农用同位素示踪和核分析技术 301
3．食物辐照储藏和保鲜 305
4．病虫害防治 308
5．低剂量照射增产 309
四 310
核辐射技术在工业中的应用 310
1．辐射工艺和辐射加工 310
2．离子束加工 314
3．工业CT 316
4．同位素工业检测仪表 317
五 319
核辐射技术在医学中的应用 319
1．放射性药物 319
2．核医学成像技术 321
3．放射治疗 323
六 324
核辐射技术在保护人类环境中的应用 324
1．区域和全球性环境质量监测 325
2．环境污染的辐射治理 326
3．氧的监测 327
七 328
核辐射技术在基础学科研究中的应用 328
1．核天体化学 328
2．核生物学 330
3．核地学 331
4．核考古学 332
结束语 335
推荐读物 339