核化学（三版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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核化学为欧、美、日与大陆各大学院校化学系及相关科系之常设课程，并广受师生喜爱。着者以简洁、尽量不使用数学式，且具可读性的方式来介绍核化学，及相关的放射化学与放射线化学的理论及应用。衷心期望本书能在我国大学校院化学系及相关科系开课使用外，更可做为现代人提高科学素养的读物。

好的，以下是关于一本名为《核化学（三版）》的图书的详细内容简介，内容将着重于物理学、化学、生物学以及材料科学等领域的交叉知识，以展现其作为一本综合性教材的特点。 --- 《原子与物质的奥秘：跨学科前沿探索》 本书概述 《原子与物质的奥秘：跨学科前沿探索》是一本面向高年级本科生、研究生以及相关领域科研人员的综合性教材。本书旨在系统梳理并深入探讨物质在原子和亚原子层面上的结构、性质、行为及其在现代科学与技术中的应用。本书内容横跨物理化学、无机化学、核物理、材料科学以及辐射生物学等多个前沿领域，强调理论与实践的紧密结合，引导读者建立跨学科的知识体系，以应对当前复杂科学问题的挑战。 第一部分：原子结构与量子力学基础 本部分奠定了理解物质微观世界的理论基础。我们将从经典的原子模型出发，逐步过渡到量子力学的基本原理。 第1章：经典原子模型的演进与局限 详细回顾了卢瑟福模型到玻尔模型的建立过程，分析了它们在解释光谱、稳定性等问题上的成功与局限性。重点讨论了经典物理学在描述微观粒子行为时的根本矛盾。 第2章：量子力学的基本概念 引入波粒二象性、德布罗意波、不确定性原理等核心概念。详细阐述了薛定谔方程在描述原子和分子体系中的应用，包括定态方程和含时方程的求解。 第3章：原子轨道与周期性规律 深入探讨了单电子原子的电子排布规则，包括波函数的性质、角动量和自旋的概念。系统性地讲解了泡利不相容原理、洪特规则等，并以此为基础，全面解析元素周期表的物理化学本质，分析同周期、同族元素性质的规律性变化及其背后的量子力学解释。 第4章：分子结构与化学键理论 本书将分子结构的学习与量子化学计算方法紧密结合。从分子轨道理论（LCAO-MO）出发，分析共价键、离子键和金属键的本质。特别关注了杂化轨道理论在解释分子几何构型中的作用，并引入了配位化学中配位场理论和晶体场理论的基础知识，用以解释过渡金属配合物的颜色、磁性和稳定性。 第二部分：核反应与能源科学 本部分聚焦于原子核的结构、性质、反应机制及其在能源、医学和工业中的应用，是全书理论深度与工程应用结合最紧密的部分。 第5章：原子核的结构与性质 探讨了核子的基本性质，引入核力的概念及其特点（如短程性和自旋依赖性）。详细描述了核图的构造，区分了奇偶效应和壳层结构。通过半衰期、衰变常数等概念，系统阐述了 $alpha$ 衰变、$eta$ 衰变（包括 $eta^-$、$eta^+$ 和电子俘获）以及 $gamma$ 衰变的物理机制和伴随的能量释放过程。 第6章：核反应动力学与截面 深入讲解了核反应截面的概念，包括反应截面与能量、靶厚度的关系。重点分析了中子与原子核的相互作用，详细阐述了弹性散射、非弹性散射和吸收反应的机制。引入反应堆物理的基础概念，如链式反应的临界条件和有效增殖因子的计算。 第7章：核能的利用与挑战 本章全面评估了核裂变能的原理、反应堆类型（如轻水堆、重水堆、快堆）的设计特点及工作原理。讨论了裂变产物的特性、乏燃料管理、后处理技术以及放射性废物的地质处置策略。同时，也对核聚变研究（如托卡马克装置）的最新进展和面临的技术瓶颈进行了前瞻性介绍。 第三部分：辐射相互作用与环境影响 理解辐射如何与物质特别是生物组织相互作用，是现代辐射防护和医学应用的基础。 第8章：电离辐射与物质的相互作用 系统阐述了不同类型的电离辐射（带电粒子、X射线、$gamma$ 射线和中子）在物质中穿透和能量沉积的微观过程。重点讨论了光子的光电效应、康普顿散射和电子对效应的相对重要性。针对中子的特点，详细分析了快中子与慢中子的减速和俘获过程。 第9章：辐射剂量学与防护 引入基本的剂量学概念，如吸收剂量（Gy）、比释动能（Kerma）和有效剂量（Sv）。讲解了辐射防护的基本原则（时间、距离、屏蔽），并介绍了不同屏蔽材料（如铅、混凝土、聚乙烯）的优缺点及其在特定辐射场中的应用。 第10章：辐射生物学效应 从分子水平探讨了电离辐射对细胞和生物体的影响。分析了直接作用和间接作用（自由基产生）的机制。重点阐述了DNA损伤（单链断裂、双链断裂）及其修复机制。讨论了随机效应和确定性效应，并引入了辐射风险评估的基本模型。 第四部分：分析技术与前沿应用 本部分着重介绍利用核与辐射原理发展起来的先进分析技术及其在材料科学和生命科学中的具体应用。 第11章：核分析技术原理 详细介绍基于粒子束的分析方法。内容包括荧光X射线分析（XRF）、粒子诱发X射线（PIXE）、汤姆逊散射（RBS）等技术。阐明了这些技术在元素定性、定量分析以及深度剖析方面的独特优势。 第12章：放射性示踪与环境监测 讲解了利用短寿命或长寿命放射性核素作为示踪剂的原理。在环境科学中，应用实例包括地下水流场追踪、沉积物年龄测定等。在化学工程中，探讨了反应器内流体动力学研究中的示踪技术。 第13章：同位素在材料科学中的应用 探讨了稳定同位素（如 ${}^{18} ext{O}, {}^{15} ext{N}, {}^{2} ext{H}$）在追踪材料合成、相变过程中的示踪作用。重点介绍了离子注入技术在半导体和功能材料表面改性中的应用，以及中子活化分析在痕量杂质检测中的关键作用。 结论与展望 本书最后总结了核化学交叉学科的现状与未来发展趋势，强调了对可持续能源、环境修复以及精准医疗领域中放射性科学的持续探索与创新需求。 本书特色 本书的特点在于其内容的广度和深度。不仅严格遵循科学原理的推导，更配有大量的例题、习题及案例分析，以巩固读者的理论理解。每一章的末尾都设有“跨学科连接点”，专门探讨该章节内容在相邻学科（如半导体物理、核医学成像、地质年代学）中的具体应用和衍生技术，确保读者能够将所学知识融会贯通，为未来的科研和工程实践打下坚实基础。 ---

作者简介

魏明通

　　现职
　　国立台湾师范大学化学系名誉教授

　　学历
　　国立台湾师范大学理化系毕业
　　日本国立东北大学化学研究所毕业
　　美国俄亥俄州立大学科学教育研究所研究

　　经历
　　国立台湾师范大学科学教育研究所所长
　　国立台湾师范大学科学教育中心主任
　　教育部科学教育指导委员会执行秘书
 

Chapter 1　绪　论
1-1　一般化学与核化学
1-2　放射现象的发现过程

Chapter 2　原子核
2-1　原子结构
2-2　原子核的稳定性

Chapter 3　放射衰变
3-1　放射衰变的特性
3-2　放射衰变的型式
3-3　放射衰变律
3-4　放射平衡
3-5　分支衰变

Chapter 4　放射线与物质的交互作用
4-1　α 射线与物质的交互作用
4-2　β 射线与物质的交互作用
4-3　γ 射线与物质的交互作用
4-4　放射线与物质交互作用总结

Chapter 5　放射性物质及放射线的侦测
5-1　侦测类别
5-2　侦测放射性的方式
5-3　测定值的误差

Chapter 6　核反应
6-1　核反应表示法
6-2　核反应的能量关系
6-3　核反应截面
6-4　核反应的类型

Chapter 7　核分裂与核反应器
7-1　核分裂
7-2　铀与中子的核反应
7-3　核反应器

Chapter 8　人造放射性同位素
8-1　以中子制造放射性同位素
8-2　以荷电粒子制造放射性同位素
8-3　分离核分裂生成物所得放射性同位素

Chapter 9　天然放射性同位素
9-1　原始放射性元素
9-2　宇宙线诱导放射性同位素

Chapter 10　超铀元素
10-1　铀系元素
10-2　锔系元素
10-3　超锕系元素
10-4　超铀元素之应用

Chapter 11　热原子化学
11-1　热原子的反跳效应
11-2　热原子的电子激发与离子化
11-3　气相的热原子实验
11-4　西拉德‧查麦士反应

Chapter 12　放射线化学
12-1　离子及激发分子
12-2　自由基
12-3　无机化合物的放射线化学
12-4　有机化合物的放射线化学

Chapter 13　放射现象于分析化学的应用
13-1　同位素稀释分析
13-2　放射定量分析
13-3　放射活化分析

Chapter 14　放射测定年代法
14-1　放射测定年代法原理
14-2　碳14测定年代法
14-3　宇宙及地球化学试样的测定年代
14-4　氚定年法

Chapter 15　放射追踪
15-1　设计及执行放射追踪
15-2　放射追踪实验例

Chapter 16　放射性同位素在工、农及医学的应用
16-1　放射性同位素在工业的应用
16-2　放射性同位素在农业的应用
16-3　放射性同位素在生物及医学的应用

Chapter 17　放射线防护
17-1　天然放射线的影响
17-2　放射线的生物效应
17-3　放射性事故及处理法
17-4　操作放射性同位素的危害因素及最大许可剂量

附录
附录1　国际原子量表
附录2　热中子放射活化分析的灵敏度
附录3　放射性同位素表
附录4　原子能法
附录5　游离辐射防护安全标准
参考书目
索　引
 

序

　　核化学第一版自2000年发行以来，受到各大学校院的师生及各界人士广泛支持及欢迎，至感荣幸。近数年来，使用放射性同位素为示踪剂，研究追踪安定同位素在理、工、医、农等各领域于物质及生命过程中的举动，在国内外各大学校院逐渐盛行，本书可提供使用放射性同位素的基本及基础知能，以帮助研究的进展。

　　本书保留前版的深入浅出，承前启后的内容外，将前面版次校对不全、用词不妥处做彻底修正，并增补了一些核化学最近进展的内容，例如中子新巧数的发现、原子序110元素之命名及中东战争使用的耗乏铀弹等，期能使本书保持新颖，激发学习兴趣。
 

Chapter 1绪论
 
1-1　一般化学与核化学
 
化学是研究物质的科学，即研究各种物质的存在、组成、结构、性质及其反应的科学。通过化学的研究，科学家能够把地球上产量多、便宜而用途较简单的自然物质转变为性能优异、用途较广而美丽耐用的物质，以提高人类的生活品质及贡献于社会、国家的经济发展。
 
1-1.1　一般化学
 
物质是由极微小的原子组成的观念，远在两千年前的希腊时代就传说在世人中。现代科学家已阐明原子是由原子核和环绕在原子核周围做高速运动的电子所构成（图1-1）。质子带正电、中子不带电而电子是带负电的。原子的直径约为10　　　 公尺，而原子核的直径更小，其直径仅约10　　　～10　　　 公尺而已，但整个原子的质量都集中于原子核。一般化学如普通化学、有机化学和无机化学等，都提到物质的化学性质决定于组成原子的核外电子。金属元素的原子，易失去电子而成阳离子；非金属元素的原子，易获得电子而成阴离子，阳离子与阴离子结合成离子晶体。离子晶体可溶于水等极性溶剂，不溶于苯等非极性溶剂。诸如此类，元素的活性、物质的氧化还原、共价键结及配价键结等普通化学现象，都与原子的核外电子有关。因此有人称一般化学为研究电子作为的化学。
 
1-1.2　核化学
 
构成原子最重要的部分是原子核而不是核外电子。虽然原子核小到直径约10　　　～10　　　 公尺，但是原子大部分的质量都集中于原子核。科学家已测得一个质子的质量为一个电子质量的1837倍，一个中子的质量为一个电子质量的1838倍之多。核化学(nuclear chemistry)为着眼于原子核，研究原子核的稳定性、核衰变及核蜕变、核反应及所生成新核的特性、核能及放射性同位素的应用等的科学。
 
近代化学萌芽于十七世纪，惟核化学的历史只有一百年。过去的化学家只留意原子的核外电子的作为而忽略原子核的反应，其理由可能是：
 
化学反应

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够揭示物质最深层奥秘的学科抱有极大的兴趣，而核化学恰恰属于此类。在浩瀚的科学书籍中，《核化学（三版）》这本书以其专业性和权威性，吸引了我。我希望通过这本书，能够深入探究原子核的构成，理解核力的作用机制，以及放射性元素是如何进行自我转化的。 我特别期待书中能够清晰地阐述各种放射性衰变的类型，例如α衰变、β衰变和γ衰变，以及它们各自的特点和能量释放规律。同时，我也想了解同位素分离的原理和技术，这对于核燃料的生产和放射性元素的纯化至关重要。从目录上看，书中可能涉及到的“放射性测量技术”和“核探测器”等内容，也让我跃跃欲试，我希望能够学习到如何准确地探测和测量放射性物质，并理解这些技术在科研和实际应用中的重要性。 我一直对核反应的发生和控制着迷。我希望书中能够详细介绍不同种类的核反应，比如核裂变、核聚变以及诱导裂变等，并解释这些反应是如何被触发和维持的。同时，我也对核反应堆的设计和运行原理感到好奇，希望能了解不同类型的反应堆（如压水堆、快中子堆等）在结构和原理上的差异，以及它们在能量转化过程中所扮演的角色。 《核化学（三版）》的出现，对我来说是一次难得的学习机会。它不仅仅是一本书，更像是一扇通往微观世界深处的窗口。我希望通过这本书，能够构建起对核化学的系统认知，并为我 future 对核科学领域更深层次的探索，奠定坚实的基础。我期待着这本书能带我领略原子核的奇妙世界。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对核能和放射性现象充满好奇的初学者，我一直渴望找到一本能够系统性地介绍核化学的入门读物。在逛书店时，我偶然发现了这本《核化学（三版）》。虽然我还没有来得及深入阅读，但仅仅从书的装帧和目录来看，我就已经对其充满了期待。厚重而扎实的纸质，清晰排版的目录，让我对它所包含的知识深度和广度有了一个初步的认识。 从目录上看，这本书似乎涵盖了核反应、放射性衰变、同位素分离、核燃料循环等一系列关键主题，这些都是我一直想要深入了解的领域。尤其吸引我的是关于核能应用的部分，我希望能从中了解到核反应堆的工作原理，以及核能在发电、医学、工业等方面的实际应用。同时，书中提到的“三版”也暗示了其内容的更新和完善，这对于一本科学技术类书籍来说至关重要，能够确保我学到的是最前沿的知识。 在物理和化学领域，原子和亚原子粒子一直是我的兴趣所在。我一直对放射性元素的性质，以及它们如何发生衰变，释放出能量的过程感到着迷。这本书的名字“核化学”正是我所寻找的，我希望它能为我揭开原子核世界的神秘面纱，让我理解原子核的结构、稳定性以及各种核反应的本质。 我之前也接触过一些科普读物，但总觉得它们过于浅显，无法满足我对知识的深度需求。而《核化学（三版）》给我的感觉则截然不同，它似乎是一本更偏向于学术性的教材，能够提供更严谨和系统的理论知识。我相信，通过认真研读这本书，我将能够建立起扎实的核化学基础，为我未来深入研究核科学打下坚实的基础。 在日常生活中，核技术已经渗透到我们生活的方方面面，从医疗影像到食品辐照，再到能源生产。然而，对于这些技术的背后原理，我了解甚少。《核化学（三版）》的出现，无疑为我提供了一个绝佳的学习机会。我迫不及待地想要翻开它，去探索核化学的世界，去理解那些看似复杂却又无比重要的科学概念。我希望能通过这本书，不仅增长知识，更能培养一种对科学的敬畏之心。

评分☆☆☆☆☆

我是一位化学专业的本科生，在课程体系中，虽然接触过一些原子物理和核物理的初步概念，但总觉得对于“核化学”这个领域，仍有一片未知的区域等待我去探索。偶然的机会，我得知了《核化学（三版）》这本书，它的出现，正好填补了我在这方面的知识空白。 从封面设计和出版社来看，这本书给我一种严谨、可靠的感觉，这对于一本科学教材来说是至关重要的。我尤其关注目录中关于“放射性同位素的性质与应用”、“核反应理论”以及“核能的利用与防护”等章节。我希望能够通过这本书，系统地学习到放射性同位素的各种性质，例如衰变类型、半衰期、能量释放等，并理解它们在工业、医学（如放射性治疗、影像诊断）以及环境监测等领域的具体应用。 同时，我对核反应的机理一直充满兴趣，尤其是裂变和聚变反应。我期待书中能详细阐述这些反应的发生条件、能量变化以及产物，并且能够清晰地解释不同类型的核反应堆是如何工作的，以及核燃料的循环过程。此外，“核能的利用与防护”这一部分也让我尤为关注，我希望能了解核能安全运行的关键技术，以及核废料的处理和长期储存的挑战与解决方案。 作为一名即将步入科研殿堂的学生，我深知扎实的理论基础的重要性。《核化学（三版）》的“三版”更新，意味着它可能包含了最新的研究进展和技术动态，这将为我未来的学术研究提供宝贵的参考。我希望这本书不仅能帮助我掌握核化学的核心知识，更能激发我独立思考的能力，为我 future 的学术生涯打下坚实的基础。 这本书的出现，对我来说就像是打开了一扇通往核化学世界的大门，我期待着在它的指引下，能够深入探索这个 fascinating 的领域，并从中获得深刻的启示。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对科学史和技术发展史充满热情的人，我一直对那些对人类社会产生深远影响的技术领域感到着迷。核化学，无疑是20世纪最伟大的科学发现之一，它不仅改变了我们对物质世界的认知，更深刻地影响了能源、军事、医学等多个领域。《核化学（三版）》这本书，便是我探索这一伟大科学分支的钥匙。 我非常期待书中能够梳理出核化学发展的历史脉络，从早期对放射性的发现，到原子弹的诞生，再到核能的和平利用，我想了解那些关键的科学突破和重要的历史事件是如何推动这一领域不断前进的。同时，我也对书中关于“核化学在军事上的应用”和“核安全与核裁军”等章节的内容格外关注。我希望能够从中了解到核技术在过去和现在所扮演的复杂角色，以及它所带来的伦理和社会挑战。 另一方面，核技术在和平领域的应用也让我充满好奇。我希望书中能够详细介绍核医学是如何利用放射性同位素进行诊断和治疗的，例如PET-CT、放疗等技术，以及它们在提高人类健康水平方面所发挥的巨大作用。同时，我也对核技术在工业生产中的应用，例如材料改性、无损检测等，抱有浓厚的兴趣。 《核化学（三版）》的出现，让我看到了一个能够系统性地学习和理解核化学的平台。我希望通过阅读这本书，不仅能够掌握核化学的基础知识和前沿进展，更能从中领略到科学的力量，以及它如何塑造我们所生活的世界。这本书，对我来说，是一次关于科学、历史与未来的深度对话。

评分☆☆☆☆☆

作为一个长期关注能源问题的读者，我对各种能源的来源、转换方式以及对环境的影响都有着浓厚的兴趣。在各种能源形式中，核能以其高能量密度和相对清洁的特性，一直是我关注的焦点。《核化学（三版）》这本书，就如同我在茫茫书海中找到的一盏明灯，指引着我深入了解核能背后的科学原理。 我特别期待书中能够详细介绍核能的产生机制，也就是核裂变和核聚变的过程。我希望能理解，在原子核的尺度上，是如何实现如此巨大的能量释放的。同时，我也想知道，这些理论是如何被转化为实际的核反应堆，进而为我们提供电力的。书中关于“核燃料循环”的章节，无疑是解释这一过程的关键。我希望能够了解到，核燃料是如何被提取、加工、使用，以及最终如何被处理的，这其中涉及到哪些复杂的化学和工程技术。 此外，随着全球对可持续发展的呼声越来越高，核能作为一种潜在的低碳能源，其安全性与发展前景也备受关注。《核化学（三版）》中关于“核能的利用与防护”的内容，对我来说尤为重要。我希望能从中了解核反应堆的安全设计原理，以及在实际运行过程中可能遇到的风险和相应的防护措施。同时，我也想了解核废料的处理和储存问题，这涉及到长期的环境安全，是核能发展中不容忽视的挑战。 这本书的“三版”更新，也让我看到了其与时俱进的生命力。我希望在书中能够了解到，近年来在核化学领域，尤其是在核能技术方面，有哪些新的突破和发展。例如，关于新型核反应堆的设计，或者在核废料处理技术上的进步。通过阅读这本书，我希望能更全面、更深入地理解核能在现代能源体系中的地位和作用，并为我 future 对能源问题的思考提供更坚实的科学支撑。