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第1章 中国核农学发展简史1

1.1 核农学的概念和基本任务1

1.1.1 核农学的概念与基本任务1

1.1.2 核农学的主要研究内容2

1.1.3 核农学与农业科学技术3

1.2 中国核农学的形成与发展6

1.3 核农学在科学与国民经济中的地位9

1.3.1 中国核农学成就回顾9

1.3.2 中国核农学在国际核农学的地位18

1.3.3 中国核农学在国民经济中的地位19

1.4 中国核农学发展战略20

1.4.1 中国核农学面临的机遇和挑战20

1.4.2 中国核农学发展战略思考21

参考文献25

第2章 核物理和探测技术基础27

2.1 核的基本性质及核的结合能28

2.1.1 原子核的基本性质28

2.1.2 原子核的结合能及其稳定性29

2.2 放射性核衰变33

2.2.1 放射核衰变一般特性33

2.2.2 单次衰变定律34

2.2.3 核衰变的种类36

2.2.4 放射性活度的单位42

2.3 射线与物质的相互作用43

2.3.1 带电粒子与物质的相互作用43

2.3.2 γ射线与物质的相互作用46

2.3.3 中子与物质的相互作用47

2.4 辐射的探测及测量方法48

2.4.1 辐射探测器的种类48

2.4.2 气体探测器49

2.4.3 半导体探测器57

2.4.4 闪烁计数器59

2.4.5 契仑科夫计数器63

2.5 计数统计学及测量数据处理64

2.5.1 标准误差64

2.5.2 放射性样品的标准误差表示法65

2.5.3 最佳测量时间的确定66

参考文献71

第3章 基础放射化学73

3.1 概述73

3.1.1 放射化学的发展简史73

3.1.2 放射化学基本内容74

3.1.3 放射化学与普通化学的关系75

3.2 放射化学的特点和实验室安全操作规则75

3.2.1 放射性76

3.2.2 化学组成的不恒定性76

3.2.3 低浓度和微量78

3.2.4 放射化学实验室的安全和操作规则78

3.3 放射性物质在超微量和低浓度时的物理化学行为和状态80

3.3.1 放射性物质的吸附现象80

3.3.2 放射性物质的共沉淀现象81

3.3.3 放射性胶体82

3.4 放射性标记化合物的制备及分离提纯和分析方法83

3.4.1 放射性核素的制备83

3.4.2 标记化合物的命名84

3.4.3 标记化合物的特性87

3.4.4 标记化合物的制备91

3.4.5 标记化合物的质量鉴定96

3.4.6 标记化合物的分离纯化98

3.4.7 放射性物质的分离纯化方法99

3.5 放射性元素化学129

3.5.1 天然放射性元素129

3.5.2 人工放射性元素132

3.5.3 锕系元素化学136

参考文献146

第4章 辐射剂量与防护基础149

4.1 辐射剂量及其单位149

4.1.1 照射量及其单位149

4.1.2 吸收剂量及其单位151

4.1.3 剂量当量及其单位152

4.1.4 照射量与吸收剂量的换算154

4.2 辐射剂量的测量155

4.2.1 量热法155

4.2.2 电离室法157

4.2.3 液体化学剂量计法161

4.2.4 固态剂量计法168

4.2.5 剂量计的选择与使用170

4.2.6 剂量测量的标准化172

4.3 辐射的防护173

4.3.1 外照射的防护173

4.3.2 内照射防护178

4.3.3 辐射防护标准178

4.4 放射性污染的清除和污染物的处理182

4.4.1 放射性表面污染的去除182

4.4.2 放射性废物的处理183

参考文献184

第5章 放射生物学基础185

5.1 生物体与非生物体的根本区别185

5.2 放射生物学效应及射线作用原理186

5.2.1 电离辐射生物学作用的发展过程187

5.2.2 电离辐射的原发作用188

5.2.3 电离辐射的继发作用195

5.3 放射生物学作用的特点和分类196

5.3.1 电离辐射生物学作用的特点196

5.3.2 电离辐射生物学效应的分类197

5.3.3 辐射对生物膜、生物体代谢以及各种生物大分子产生的生物学效应197

5.3.4 电离辐射的遗传效应199

5.3.5 重离子生物学作用特点和应用202

5.4 DNA的辐射损伤203

5.4.1 DNA损伤产生的原因203

5.4.2 辐射引起DNA分子损伤类型203

5.4.3 细胞DNA损伤感应和信号网络205

5.5 DNA修复机制和研究方法205

5.5.1 DNA损伤的修复205

5.5.2 DNA修复机制的研究方法207

5.5.3 极端微生物——耐辐射奇球菌DNA损伤修复的研究进展212

5.6 辐射生物学效应的影响因素218

5.6.1 辐射敏感性的概念218

5.6.2 影响辐射生物学效应的因素218

参考文献220

第6章 核素示踪法及其应用223

6.1 核素示踪法的特点和依据223

6.1.1 核素示踪法的基本原理223

6.1.2 核素示踪法的主要特点224

6.1.3 核素示踪法的主要缺点224

6.2 核素示踪法的工作程序225

6.2.1 核素示踪法的原则225

6.2.2 核素示踪法的工作程序225

6.3 核素示踪法的应用226

6.3.1 核素示踪法在植物科学中的应用226

6.3.2 核素示踪法在土壤和肥料科学研究中的应用230

6.3.3 核素示踪法在环境科学中的应用244

6.3.4 核素示踪法在分子生物学中的应用254

参考文献272

第7章 核分析技术279

7.1 同位素稀释法279

7.1.1 基本原理279

7.1.2 基本类型280

7.1.3 影响因素和特点285

7.1.4 同位素稀释质谱法285

7.2 放射自显影技术290

7.2.1 放射自显影的基本概念291

7.2.2 宏观放射自显影的制作292

7.2.3 光学显微自显影的制作295

7.2.4 电镜显微自显影的制作298

7.2.5 与放射自显影质量有关的几个因素300

7.2.6 放射自显影实验方案的制订305

7.2.7 其他放射自显影制备方法和应用308

7.2.8 激光磷屏成像系统在生命科学研究中的应用312

7.3 放射免疫分析315

7.3.1 放射免疫分析中的术语和基本概念315

7.3.2 RIA的原理与特点317

7.3.3 放射免疫分析方法学322

7.3.4 抗原（抗体）的放射性标记方法328

7.3.5 放射免疫分析在农业科学中的应用与进展331

7.4 活化分析法337

7.4.1 活化分析法的基本原理、类型与特点338

7.4.2 活化分析的基本程序341

7.4.3 活化分析中几个操作要素342

7.4.4 可活化示踪法343

7.4.5 活化分析在农业科学中的应用与进展344

7.5 同位素质谱分析技术346

7.5.1 同位素质谱分析技术相关的术语与基本概念346

7.5.2 同位素质谱仪的基本结构与工作原理348

7.5.3 常用稳定性同位素样品的制备与分析352

7.5.4 同位素质谱分析技术的应用353

7.6 时间微分扰动角关联分析356

7.6.1 TDPAC基本理论简介356

7.6.2 TDPAC的应用举例358

参考文献358

第8章 植物辐射诱变育种361

8.1 植物辐射诱变育种的发展、特点和应用361

8.1.1 辐射诱变育种的发展与成就361

8.1.2 辐射诱变育种的特点367

8.2 辐射处理的方法及影响处理效应的因素369

8.2.1 诱变源种类369

8.2.2 辐射诱变处理方法370

8.2.3 影响辐射诱变处理效应的因素382

8.3 提高诱变及其育种效率的方法382

8.3.1 衡量诱变效果的指标383

8.3.2 提高诱变效率的措施384

8.4 有性繁殖作物的诱变育种技术390

8.4.1 亲本的选择390

8.4.2 M1的种植和选择391

8.4.3 M2的种植和选择392

8.4.4 M3及以后世代的种植和选择392

8.4.5 突变体的鉴定与利用394

8.5 无性繁殖作物的辐射育种技术396

8.5.1 无性繁殖作物诱变育种的特点396

8.5.2 无性繁殖作物诱变处理技术399

8.5.3 无性繁殖作物突变体的选择技术401

8.6 植物辐射诱变育种展望402

8.6.1 调整育种目标，拓宽应用范围403

8.6.2 加强与其他育种技术的结合403

8.6.3 加强辐射诱变育种的基础研究404

参考文献405

第9章 昆虫辐射不育技术及其应用407

9.1 昆虫辐射不育技术的原理与特点407

9.1.1 昆虫辐射不育技术的基本原理和发展简史407

9.1.2 昆虫辐射不育技术的主要特点和基本条件410

9.1.3 我国昆虫辐射不育技术的发展现状411

9.2 昆虫人工大量饲养技术413

9.2.1 目标害虫种群的引进和建立413

9.2.2 昆虫人工大规模饲养414

9.3 昆虫辐射不育处理技术421

9.3.1 昆虫对电离辐射的敏感性421

9.3.2 辐照方法和辐射剂量的选择423

9.4 辐射不育昆虫的释放技术427

9.4.1 害虫生物学、生态学特性的综合调查427

9.4.2 不育虫释放比例、释放次数与标记技术429

9.4.3 释放时机和释放前的性别分离430

9.4.4 释放容器和释放方法430

9.4.5 释放辐射不育昆虫的监测431

9.5 辐射不育防治害虫研究的进展和趋势432

9.5.1 释放辐射不育虫项目的进展432

9.5.2 辐射不育防治害虫研究的发展趋势433

参考文献434

第10章 辐照食品加工437

10.1 食品辐照的基本原理及发展历程437

10.1.1 食品辐照的基本原理437

10.1.2 食品辐照的发展历程437

10.2 辐照装置及工艺447

10.2.1 γ辐照装置447

10.2.2 γ装置辐照工艺455

10.2.3 电子加速器460

10.3 辐照加工的质量控制478

10.3.1 辐照加工的过程控制478

10.3.2 辐照加工的剂量监测控制479

10.3.3 辐照后产品质量要求481

10.3.4 产品贮运的要求481

10.3.5 辐照加工过程中的记录481

10.3.6 食品辐照的危害控制482

10.4 辐照食品鉴定技术483

10.4.1 辐照食品鉴定技术概述483

10.4.2 辐照食品检测鉴定方法标准的发展概况484

10.4.3 食品辐照鉴定技术原理和应用486

10.5 辐照食品的安全性及公众接受性492

10.5.1 辐照食品的安全性研究492

10.5.2 辐照食品的公众接受性501

10.6 辐照技术在食品安全中的应用505

10.6.1 辐照技术在农产品安全上的应用505

10.6.2 食品辐照的潜在应用技术512

10.7 辐照技术在检疫处理中的应用与发展517

10.7.1 检疫辐照处理的技术经济优势517

10.7.2 限定性有害生物的最低吸收剂量520

10.7.3 检疫辐照处理的应用与发展526

10.7.4 检疫辐照处理面临的挑战529

10.8 辐照加工的其他应用530

10.8.1 聚合物的辐射加工531

10.8.2 辐射加工与医疗产品消毒灭菌538

10.8.3 辐射加工在其他领域的应用541

结语543

10.9 辐照技术的快速发展及其前景544

10.9.1 辐照设施的发展544

10.9.2 辐照应用领域545

10.9.3 标准546

10.9.4 消费者的接受性547

参考文献548

附录1 中国核农学大事记（1997—2014年）549

附录2 常用放射性核素表563

附录3 部分常用物理常数573

附录4 植物辐射育种诱变剂量参考表575

附录5 辐射应用常用参数587

附录6 与核科技有关的网址593

索引597