Modern Nuclear Chemistry

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出版者:John Wiley & Sons Inc
作者:Loveland, Walter D.
出品人:
页数:704
译者:
出版时间:2005-11
价格:USD 135.00
装帧:HRD
isbn号码:9780471115328
丛书系列:
图书标签:
  • 核化学
  • 放射化学
  • 核物理
  • 同位素
  • 核反应
  • 放射性
  • 核分析
  • 核医学
  • 环境放射化学
  • 核能
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具体描述

Modern Nuclear Chemistry provides up-to-date coverage of the latest research as well as examinations of the theoretical and practical aspects of nuclear and radiochemistry. Includes worked examples and solved problems.

Provides comprehensive information as a practical reference.

Presents fundamental physical principles, in brief, of nuclear and radiochemistry.

《核能的未来:下一代反应堆设计与燃料循环》 图书简介 在核能技术发展的关键十字路口,面对全球气候变化和能源安全日益严峻的挑战,对更安全、更高效、更可持续的核能解决方案的需求比以往任何时候都更为迫切。本书《核能的未来:下一代反应堆设计与燃料循环》深入探讨了当前先进核能系统的最新研究进展、关键技术挑战以及未来发展蓝图,旨在为核工程专业人士、政策制定者以及对能源未来感兴趣的读者提供一个全面而深入的视角。 本书摒弃了传统反应堆设计中的固有局限,聚焦于旨在实现根本性技术飞跃的创新概念。我们首先回顾了第四代反应堆(Generation IV Reactors)的七大设计范式,详细分析了高温气冷堆(HTGR)、熔盐堆(MSR)、快堆(SFR、SCWR、LFR)以及超临界水冷堆(SCWR)等前沿技术在固有安全性和资源利用率方面的优势与挑战。重点解析了这些反应堆如何通过被动安全机制(如自然循环冷却、负温度/负空泡系数)彻底消除重大事故的风险,并探讨了实现运行温度超过600°C的材料科学突破,这对提高热效率和实现工业热源利用至关重要。 在燃料循环领域,本书进行了革命性的探讨。传统反应堆对铀-235的依赖性以及对后处理和高放射性废物处置的挑战,构成了核能可持续发展的两大瓶颈。本书详细介绍了先进的闭式燃料循环技术,特别是快中子堆在“增殖”能力上的潜力。我们深入剖析了液态燃料(熔盐堆燃料)与固体燃料(先进复合燃料,如TRISO和UCO燃料棒)的特性,并对燃料在线重装载与在线化学分离的可能性进行了系统评估。尤其值得关注的是,针对锕系元素(Minor Actinides)的有效嬗变技术,本书提供了多种先进的嬗变方案对比,阐述了如何通过合理的反应堆组合,将长期高放射性废物转化为短寿命或稳定核素,从而大幅减轻地质处置的负担。 本书特别设立章节讨论小型模块化反应堆(SMRs)。SMRs被视为核能市场化的关键驱动力,其模块化设计带来了供应链优化、快速部署和灵活选址的优势。我们不仅分析了不同SMR设计(如紧凑型压水堆、微型模块化反应堆)的经济可行性,还探讨了其在偏远地区供电、工业供热和海水淡化等非电力应用中的巨大潜力。章节内容涵盖了SMRs的标准化制造流程、运输挑战以及新的监管框架需求。 在反应堆物理与安全分析方面,本书采用了先进的计算模拟工具和方法。针对快堆和先进热堆设计中复杂的中子注量、高功率密度以及多相流动的特性,我们详细介绍了蒙特卡洛方法、有限元分析在反应堆性能预测中的应用。对事故场景的深入分析,特别是对失去冷却剂事故(LOCA)和停堆事件的瞬态热工水力学模拟,展示了新一代反应堆在极端条件下的固有稳健性。 此外,本书也关注了核能与新兴技术的融合。这包括将核反应堆与氢气生产(高温热化学循环制氢)、二氧化碳捕获与利用(Carbon Capture and Utilization, CCU)的耦合,以及核能技术在深空探测推进系统中的应用潜力。这些跨学科的探讨,预示着核能将超越传统的电力生产角色,成为支撑未来可持续工业体系的核心能源。 本书结构严谨,论证详实,数据可靠,是核能领域研究人员、工程设计师、核能政策制定者和高等院校师生不可或缺的参考资料。通过对下一代反应堆技术和燃料循环的全面梳理,本书旨在激发创新思维,加速先进核能技术的商业化部署,确保人类社会拥有一个清洁、安全、充足的能源未来。 读者群体定位: 核工程、核科学与技术专业研究生及高年级本科生。 核电站、反应堆设计与研发机构的工程师与科研人员。 能源政策制定者、环境科学研究人员。 对未来能源技术有浓厚兴趣的专业人士。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的写作风格是典型的学院派,文字严谨,逻辑链条清晰,对于理解基础的核反应动力学非常有帮助。我希望看到它能在核能的非反应堆应用领域提供更广阔的视野,例如核医学中放射性药物的靶向递送系统研究,或者利用加速器技术进行同位素生产的新工艺。特别是,在肿瘤治疗领域,如硼中子俘获治疗(BNCT)或质子/重离子束治疗的化学制剂准备和剂量优化,是当前核化学的热点。我对这些内容抱有极高的期望,认为这是现代核化学对人类健康最直接的贡献之一。但遗憾的是,全书对这些应用领域的着墨极少,蜻蜓点水般地提了一下放射性药物的制备,却完全没有涉及如何利用纳米技术、生物偶联技术来提高靶向效率和降低脱靶毒性。这本书更像是固守在“裂变反应堆核心”的传统框架内,对于核科学在生物、医学、材料科学等新兴交叉学科中的应用潜力,展现出一种明显的保守态度,使得整体的阅读体验少了一份探索未知领域的激动感。

评分☆☆☆☆☆

初次翻阅此书时,我立刻被它严谨的逻辑结构所吸引。作者对化学键合在超重元素合成中的作用进行了详尽的分析,清晰地描绘了元素周期表边缘地带的奇异电子结构。我原本非常期待书中能够对目前国际上最前沿的、利用加速器技术进行人工元素合成的最新实验方案进行细致的剖析,例如如何优化靶材的制备以提高截面,或者如何设计更高效的反应产物分离装置(如气体相色谱)。然而,关于这些实验艺术和工程挑战的描述却相当简略。反而是花费了大量的篇幅去解释如何使用传统的溶液化学方法分离和鉴定一些自然界中已知的放射性同位素,比如铀系和钍系的化学分离流程。这种对比让我感觉作者的视角略显滞后。在一个追求极限性能和微量分析的时代,如果不能提供关于超痕量分析技术,如同步辐射光源或高分辨率质谱在核化学中的具体应用案例,这本书的“现代”标签就显得有些名不副实了。它更像是一本对上世纪中期核化学成就的系统性梳理,而非对当下正在发生的技术突破的实时记录。

评分☆☆☆☆☆

阅读过程中,我发现作者对核燃料的“反应性”研究有着独到的见解,特别是关于核燃料的辐照行为和材料科学的交叉领域。我原本期望能看到更深入地讨论先进燃料(如SiC复合材料燃料包壳或金属燃料)在高温、高燃耗条件下的微观结构演变机制,例如辐照引起的肿胀、蠕变或相变动力学。这对于下一代反应堆的安全性至关重要。然而,书中对于这些微观机理的描述,更多停留在定性的层面,缺乏必要的材料表征数据,例如透射电镜下的位错密度变化、氦气在晶格中的聚集行为等。书中对燃料辐照性能的讨论,似乎主要围绕着传统的水冷堆燃料棒失效模式,这在很大程度上限制了其对“现代”核反应堆技术的覆盖面。如果能结合密度泛函理论(DFT)计算来预测新材料在极端条件下的电子结构和稳定性,那将极大地提升其作为前沿参考书的价值,但很遗憾,这些先进的计算化学工具在本书中并未得到充分展现。

评分☆☆☆☆☆

这本《现代核化学》的封面设计得颇为引人注目,采用了深邃的钴蓝色调,配以流线型的原子结构图,立刻营造出一种既专业又充满未来感的氛围。然而,我本以为这本书会深入探讨核反应堆的最新发展和反应堆物理学的复杂细节,比如中子输运理论的数值模拟方法,或者是锕系元素分离和纯化的尖端技术。遗憾的是,全书的篇幅似乎更多地聚焦于基础的放射化学理论,例如半衰期的计算、衰变链的推导,以及一些早期的核物理实验回顾。对于一位期待了解例如第四代反应堆(如快堆或熔盐堆)的燃料循环闭合技术,或者高精度质谱技术在核材料分析中的最新应用,这本书显得力不从心。我尤其希望能看到关于核废料地质处置的最新研究成果,例如不同岩层对长寿命核素迁移的影响评估模型,或者超临界水氧化技术在处理高放射性废物中的潜力分析。但这些前沿的、与工程应用紧密相关的内容,在书中几乎找不到深入的论述,更多的是对经典理论的重复阐述,让人感到有些意犹未尽。这本书更像是一本面向本科高年级或初级研究生的入门教材,而非一本真正反映“现代”核化学前沿进展的专著。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和插图质量相当不错,图表清晰,公式推导步骤详尽,这无疑是学习过程中的一大助力。我原本非常看重其在核安全与辐射防护领域的论述深度。毕竟,核化学与实际的健康和环境安全息息相关,我希望看到关于低剂量辐射生物效应的最新流行病学数据,或者更先进的剂量学模型,例如Monte Carlo模拟在个体器官剂量评估中的应用细节。但是,关于这方面的讨论,显得非常保守和笼统,多半是引用了数十年前的标准限值,缺乏对近年来如“随机效应”与“确定性效应”界限模糊化趋势的深入探讨。对于热点如“小剂量慢性暴露”的风险评估,书中提供的洞察力十分有限。我更期待看到如何利用新的放射性示踪剂技术来更精确地监测和评估环境中微量放射性污染物的迁移路径,以及如何结合基因组学数据来预测个体对辐射的敏感性。总而言之,在涉及人类健康和环境影响的实用性章节,该书的贡献显得较为平庸,更像是一份过时的安全手册摘要。

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