恒星中的核物理（第2版）

第1章核物理和天体物理概述

1.1历史

1.2命名法

1.3太阳系丰度

1.4天体物理方面

1.4.1概述

1.4.2赫罗图

1.4.3单星的天体演化

1.4.4双星

1.5质量、结合能、核反应及相关主题

1.5.1原子核质量和结合能

1.5.2核反应能量学

1.5.3原子质量和质量过剩

1.5.4数丰度、质量分数及摩尔分数

1.5.5衰变常数、平均寿命及半衰期

1.6原子核壳模型

1.6.1闭壳和幻数

1.6.2核结构和核子组态

1.7核激发态和电磁跃迁

1.7.1能量、角动量及宇称

1.7.2跃迁概率

1.7.3分支比和混合比

1.7.4天体等离子体中的γ射线跃迁

1.7.5同核异能态和26Al示例

1.8弱相互作用

1.8.1弱相互作用过程

1.8.2能量学

1.8.3β衰变概率

1.8.4恒星等离子体中的β衰变

习题

第2章核反应

2.1截面

2.2互易定理

2.3弹性散射和分波法

2.3.1概述

2.3.2微分截面与散射振幅之间的关系

2.3.3自由粒子

2.3.4打开势

2.3.5散射振幅和弹性散射截面

2.3.6反应截面

2.4简单势的散射

2.4.1方阱势

2.4.2方势垒

2.4.3库仑势垒透射

2.5共振理论

2.5.1概述

2.5.2对数导数、相移及截面

2.5.3Breit-Wigner公式

2.5.4扩展到带电粒子和任意轨道角动量值

2.5.5R矩阵理论

2.5.6单能级Breit-Wigner公式的实验测试

2.5.7分宽度和约化宽度

2.6连续态理论

2.7豪瑟-费什巴赫理论

习题

第3章热核反应

3.1截面和反应率

3.1.1粒子诱发的反应

3.1.2光子诱发的反应

3.1.3丰度演化

3.1.4正向和逆向反应

3.1.5评估温度下的反应率

3.1.6反应率平衡

3.1.7核能产生

3.2非共振和共振热核反应率

3.2.1带电粒子诱发反应的非共振反应率

3.2.2中子诱发反应的非共振反应率

3.2.3光子诱发反应的非共振反应率

3.2.4窄共振反应率

3.2.5宽共振反应率

3.2.6电子屏蔽

3.2.7总反应率

习题

第4章核物理实验

4.1概述

4.1.1带电粒子束流

4.1.2中子束流

4.2辐射与物质相互作用

4.2.1重带电粒子相互作用

4.2.2光子相互作用

4.2.3中子相互作用

4.3靶和相关设备

4.3.1背衬

4.3.2靶制备

4.3.3污染物

4.3.4靶室和支架

4.4辐射探测器

4.4.1概述

4.4.2半导体探测器

4.4.3闪烁体探测器

4.4.4正比计数器

4.4.5微通道板探测器

4.5核谱学

4.5.1带电粒子谱学

4.5.2γ射线谱学

4.5.3中子谱学

4.6各种实验技术

4.6.1放射性离子束

4.6.2活化法

4.6.3飞行时间技术

4.7本底辐射

4.7.1概述

4.7.2带电粒子探测器能谱中的本底

4.7.3γ射线探测器能谱中的本底

4.7.4中子探测器谱中的本底

4.8带电粒子诱发反应的产额和截面

4.8.1非共振和共振产额

4.8.2产额曲线的一般处理

4.8.3实验产额曲线和激发函数

4.8.4绝对共振强度和截面的测定

4.9中子诱发反应的透射、产额和截面

4.9.1共振透射

4.9.2共振和非共振产额

4.9.3有效截面

4.9.4实验产额和透射

4.9.5相对和绝对截面

习题

第5章核燃烧阶段和过程

5.1流体静力学氢燃烧

5.1.1pp链

5.1.2CNO循环

5.1.3CNO质量区以上的流体静力学氢燃烧

5.2流体静力学氦燃烧

5.2.1氦燃烧反应

5.2.2流体静力学氦燃烧中的核合成

5.2.3其他氦燃烧反应

5.3后期燃烧阶段

5.3.1碳燃烧

5.3.2氖燃烧

5.3.3氧燃烧

5.3.4硅燃烧

5.3.5核统计平衡

5.4核心塌缩超新星(Ⅱ，Ⅰb，Ⅰc型)的爆发性燃烧

5.4.1核心塌缩和中微子角色

5.4.2ν-过程和νp-过程

5.4.3爆发性核合成

5.4.4观测

5.5涉及双星的爆发性燃烧

5.5.1热核超新星(Ⅰa型)的爆发性燃烧

5.5.2爆发性氢燃烧和经典新星

5.5.3爆发性氢氦燃烧和Ⅰ型X射线暴

5.6铁峰以上的核合成

5.6.1s-过程

5.6.2r-过程

5.6.3p-过程

5.7丰天体过程

5.7.1大爆炸核合成

5.7.2宇宙线核合成

5.8核素的起源

习题

附录A三维薛定谔方程的解

A.1零轨道角动量和常数势

A.2任意轨道角动量和零核势

A.3任意轨道角动量和库仑势

附录B量子力学选择定则

附录C运动学

C.1实验室坐标系下运动学量之间的关系

C.2实验室坐标系和质心坐标系之间的变换

附录D角关联

D.1概述

D.2两步过程中的单一辐射

D.3两步过程中的混合辐射

D.4未观测到中间辐射的三步过程

D.5实验考虑

D.6结束语

附录E常数、数据、单位和符号

E.1物理学常数和数据

E.2数学表达式

E.3前缀和单位

E.4物理量

参考文献