原子核物理教學(xué)大綱

原子核物理教學(xué)大綱原子核物理教學(xué)大綱10/10PAGE10原子核物理教學(xué)大綱原子核物理教學(xué)大綱《原子核物理》教學(xué)大綱課程名稱：原子核物理課程性質(zhì)：專業(yè)必修課課程教學(xué)目的：本課程是一門原子核理論和醫(yī)學(xué)相結(jié)合的課程，它是原子核物理應(yīng)用中的一個(gè)重要領(lǐng)域。通過該門課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解和掌握原子核的基本性質(zhì)和結(jié)構(gòu)、放射性現(xiàn)象及一般規(guī)律、電離輻射的生物效應(yīng)，還有對核輻射劑量學(xué)、放射性測量學(xué)以及醫(yī)學(xué)照射計(jì)量學(xué)進(jìn)行初步的學(xué)習(xí)和了解。課程教學(xué)原則與教學(xué)方法：原子核物理學(xué)是現(xiàn)代物理學(xué)的重要內(nèi)容，作為應(yīng)用物理專業(yè)的學(xué)生，原子核物理學(xué)的基礎(chǔ)知識理論成為必要的學(xué)習(xí)內(nèi)容。因此本門課程首先把基礎(chǔ)知識和基本技能教給學(xué)生，使得學(xué)生扎實(shí)地學(xué)好，然后再介紹相關(guān)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要成果。同時(shí)，在原子核理論與醫(yī)學(xué)相結(jié)合的過程中，要注意培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和運(yùn)用所學(xué)知識來分析和解決問題的能力。本課程以講授為主，然后在課程中會(huì)介紹與核輻射相關(guān)的案例以及實(shí)驗(yàn)等。課程總學(xué)時(shí)：36學(xué)時(shí)課程教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)及建議學(xué)時(shí)分配：第三章：原子核的基本性質(zhì)及核力（3學(xué)時(shí)）第一節(jié)原子核的組成第二節(jié)原子核的自旋和宇稱第三節(jié)核力說明：=1\*GB3①明確原子核是由核子（中子和質(zhì)子）組成的，原子核半徑的兩種含義以及結(jié)合能與質(zhì)量的關(guān)系。=2\*GB3②掌握核自旋的概念，以及核磁矩、宇稱和電四極矩的計(jì)算方法。=3\*GB3③明確核力的特性及其產(chǎn)生機(jī)制。第四章原子核的結(jié)構(gòu)模型（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)液滴模型和費(fèi)米氣體模型第二節(jié)殼層模型第三節(jié)集體模型說明：=1\*GB3①明確能較為成功的解釋結(jié)合能半經(jīng)驗(yàn)公式的兩個(gè)核結(jié)構(gòu)模型，即液滴模型和費(fèi)米模型，并且了解其所提出的事實(shí)依據(jù)。=2\*GB3②正確掌握幻數(shù)及其對殼層結(jié)構(gòu)的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的支持，明確單粒子殼層模型和強(qiáng)自旋-軌道耦合殼層模型所提出的事實(shí)依據(jù)及其應(yīng)用。=3\*GB3③了解核的形變的原因和導(dǎo)致的結(jié)果，以及尼爾森的形變殼層模型和集體模型。第五章原子核反應(yīng)（5學(xué)時(shí)）第一節(jié)原子核反應(yīng)的基本理論第二節(jié)原子核反應(yīng)的基本類型第三節(jié)原子核反應(yīng)的基本過程說明：=1\*GB3①明確實(shí)驗(yàn)室坐標(biāo)系與質(zhì)心坐標(biāo)系之間的物理量變換方法，核反應(yīng)截面的精細(xì)平衡原理和分波分析，核反應(yīng)的兩種模型和Q方程的數(shù)學(xué)表達(dá)式。=2\*GB3②掌握原子核反應(yīng)的三種基本類型，即直接反應(yīng)、復(fù)合核生成與衰變及原子核的裂變和聚變。=3\*GB3③了解原子核反應(yīng)的三個(gè)基本過程。第六章原子核的放射性衰變（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和描述第二節(jié)放射性衰變的基本規(guī)律說明：=1\*GB3①使學(xué)生掌握衰變、衰變和衰變的基本理論，四個(gè)放射性核素系所含核素以及它們之間的比較。=2\*GB3②明確放射性衰變的動(dòng)力學(xué)過程，放射性活度、比活度和放射性純度、強(qiáng)度的計(jì)算方法，以及怎樣用衰變圖來描述衰變過程。第七章射線與物質(zhì)的相互作用（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)射線與物質(zhì)的相互作用第二節(jié)射線與物質(zhì)的相互作用第三節(jié)射線與物質(zhì)的相互作用第四節(jié)中子與物質(zhì)的相互作用說明：=1\*GB3①明確射線與物質(zhì)的相互作用過程中射程與能量關(guān)系式，以及作用過程中的能量傳遞情況。=2\*GB3②明確射線與物質(zhì)的相互作用過程中碰撞電離的射程與射線能量的關(guān)系，以及粒子與物質(zhì)作用的能量損失。=3\*GB3③熟練掌握射線與物質(zhì)的相互作用的三種結(jié)果，即光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對效應(yīng)，以及物質(zhì)對射線的減弱和能量吸收。=4\*GB3④要求學(xué)生了解實(shí)用中子源和中子的種類，以及中子與物質(zhì)的相互作用機(jī)制。第八章電離輻射的生物效應(yīng)（學(xué)時(shí)）第一節(jié)細(xì)胞效應(yīng)第二節(jié)基因效應(yīng)和細(xì)胞的修復(fù)系統(tǒng)第三節(jié)全身照射和臨床效應(yīng)第四節(jié)電離輻射生物效應(yīng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制說明：=1\*GB3①理解電離輻射所引起的細(xì)胞變化，細(xì)胞對輻射的敏感性。=2\*GB3②了解基因效應(yīng)的概念和產(chǎn)生原因，細(xì)胞的兩個(gè)修復(fù)系統(tǒng)，即骨髓修復(fù)系統(tǒng)和胃腸修復(fù)系統(tǒng)。=3\*GB3③了解全身照射的定義及引起的兩種臨床效應(yīng)，即急性放射病綜合征和造血系統(tǒng)綜合征。=4\*GB3④理解隨機(jī)效應(yīng)和非隨機(jī)效應(yīng)的概念，以及自由基的作用機(jī)制。第九章核輻射計(jì)量與防護(hù)（學(xué)時(shí)）第一節(jié)基本計(jì)量與防護(hù)第二節(jié)電離輻射劑量的估算和應(yīng)用第三節(jié)電離輻射的安全與防護(hù)說明：=1\*GB3①明確吸收劑量、比釋動(dòng)能、照射量率、劑量當(dāng)量和有效劑量當(dāng)量的單位及其測定方法。=2\*GB3②理解放射源的源強(qiáng)的估算方法，和輻射表面源和均勻分布源的劑量估算方法、內(nèi)照射劑量評價(jià)的MIRD法以及中子源的吸收劑量的計(jì)算方法。=3\*GB3③了解電離輻射的安全評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以及防護(hù)的基本原則和措施。第十章放射性測量（學(xué)時(shí)）第一節(jié)放射性衰變的統(tǒng)計(jì)特性第二節(jié)放射性測量的非獨(dú)立性第三節(jié)放射性測量的限度第四節(jié)放射性劑量的測量說明：=1\*GB3①確切理解核衰變的相關(guān)記錄方法，以及放射性測量結(jié)果的正確表達(dá)。=2\*GB3②了解放射性測量的非獨(dú)立性的原因。=3\*GB3③明確放射性測量的探測下線和最小可探測活度，以及測量儀器的品質(zhì)因數(shù)。=4\*GB3④了解氣體電離型探測器的結(jié)果分析，并且掌握照射量和吸收劑量的測量和換算的方法。第十一章醫(yī)學(xué)輻射劑量學(xué)基礎(chǔ)（4學(xué)時(shí)）臨床計(jì)量學(xué)的測量和標(biāo)定第二節(jié)醫(yī)用輻射場的劑量學(xué)計(jì)量第三節(jié)放射治療計(jì)劃的制定和介入療法說明：=1\*GB3①確切理解通過照射量計(jì)量吸收劑量的基本原理以及用電離室測量吸收劑量的基本技術(shù)。=2\*GB3②了解醫(yī)用輻射場的劑量學(xué)計(jì)量的深度效應(yīng)和界面效應(yīng)，學(xué)會(huì)形狀不規(guī)則的輻射場的劑量估算方法以及等劑量曲線的描繪。=3\*GB3③學(xué)會(huì)制定放射治療計(jì)劃和放射性介入療法的治療計(jì)劃，以及放射治療中的輻射防護(hù)問題。教材和主要參考書1．翟建才，《簡明醫(yī)用原子核物理學(xué)》北京原子能出版社，20042