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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