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粒子輸運數值計算方法及其應用(核科學與技術一流學科教材)

  • 作者：編者:徐榭|責編:郭紅建
  • 出版社：中國科大
  • ISBN：9787312061066
  • 出版日期：2024/11/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：308
人民幣：RMB 58 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是中國科學技術大學本科生專業課程「計算中子學」的配套教材，系統介紹粒子輸運的理論和基礎知識，包括中子等輻射粒子的發現和粒子輸運方法的背景，重帶電粒子、電子、光子和中子與物質的相互作用，輻射探測器的基本原理以及常見的光子和中子探測方法，粒子輸運方程的基本理論，確定論方法求解粒子輸運方程，蒙特卡羅方法求解粒子輸運方程，常見的通用蒙特卡羅軟體和工具，基於GPU加速和人工智慧去噪的蒙特卡羅方法（包括作者團隊研發的GPU快速蒙特卡羅軟體ARCHER的介紹），蒙特卡羅方法在核工程、核技術及核醫學中的應用。讀者除了可以通過每一章后相應的習題檢驗自己對於章節內容的理解外，也可以通過本書3個附錄所提供的使用蒙特卡羅方法解決實際問題的參考軟體編程項目進行實踐鍛煉。
    本書可作為核科學與技術專業的高年級本科生和研究生教材，也可作為科研人員的參考書。讀者應該具備高等數學、概率論、核物理的理論基礎，有一定的電腦軟體編程能力。
作者介紹
編者:徐榭|責編:郭紅建
    徐榭，中國科學技術大學核醫學物理研究所所長，核科學技術學院、附屬第一醫院放療科雙聘教授，國際知名的輻射劑量學專家。對主流蒙特卡洛軟體有豐富使用經驗，開發了世界領先、基於GPU的並行蒙特卡羅軟體系統ARCHER，在3D4D人體模型和高性能蒙特卡羅輻射劑量計算方法等科研領域做出多項開創性的貢獻。曾榮獲包括2020年美國核學會Rockwell輻射防護和屏蔽設計終身成就獎、2020年美國核學會Compton核科學技術教育獎、2020年美國醫學物理師協會Quimby醫學物理終身成就獎等多個獎項。發表論文220多篇。
目錄
序
序二
前言
第1章  粒子輸運計算及中子學的發展歷史
  1.1  主要基本粒子發現的歷史
  1.2  中子的應用
  1.3  歷史上的核事故
  1.4  總結
  習題
第2章  輻射與物質的相互作用
  2.1  輻射量與輻射源
  2.2  重帶電粒子與物質的相互作用
  2.3  電子與物質的相互作用
  2.4  γ射線與物質的相互作用
  2.5  中子與物質的相互作用
  2.6  核資料庫
  習題
第3章  輻射探測器
  3.1  輻射探測器的一般性質
  3.2  常見的探測器
  3.3  γ光子探測和能譜學
  3.4  中子探測和能譜學
  習題
第4章  輸運理論和輸運方程
  4.1  輸運過程和輸運理論
  4.2  基本物理量
  4.3  輸運方程的基本形式
  4.4  中子輸運方程
  4.5  單能中子擴散方程
  4.6  求解粒子輸運問題的資源
  習題
第5章  粒子輸運方程的數值解法：確定論方法
  5.1  相空間的離散化
  5.2  能量的離散化
  5.3  給定能群的角度離散
  5.4  給定能群的空間離散
  5.5  給定能群的角度和空間離散
  習題
第6章  粒子輸運方程的數值解法：MC方法
  6.1  MC方法概述
  6.2  隨機數的產生
  6.3  隨機模擬
  6.4  MC方法和輸運方程
  6.5  MC程序中的幾何建模
  習題
第7章  常用MC軟體的介紹
  7.1  MCNP
  7.2  OpenMC
  7.3  FLUKA
  7.4  Geant4

  7.5  GATE
  7.6  TOPAS
  7.7  TRIPOLI
  7.8  PHITS
  7.9  EGSnrc
  7.10  PENELOPE
  7.11  SuperMC
  7.12  JMCT
  7.13  RMC
  習題
第8章  基於GPU加速和人工智慧去噪的MC計算方法
  8.1  放療流程和輻射劑量計算的挑戰性
  8.2  圖形處理器的崛起
  8.3  基於MC軟體平台ARCHER的科研項目
  8.4  基於深度學習的MC去噪方法
  8.5  其他用於輻射劑量的MC方法的提速工作
  8.6  實時MC計算的概念和可能性
  習題
第9章  MC方法在核工程與輻射防護中的應用
  9.1  MC方法在反應堆建模中的應用
  9.2  MC方法在臨界核事故模擬中的應用
  9.3  MC方法在工業和醫用加速器屏蔽設計中的應用
  9.4  。MC方法在職業輻射防護劑量學中的應用
  9.5  MC方法在空間輻射防護中的應用
  習題
第lO章  MC方法在核醫學物理中的應用
  10.1  Mc方法在CT劑量計算中的應用
  10.2  MC方法在核醫學診療中的應用
  10.3  MC方法在外照射放射治療中的應用
  10.4  MC方法在質子和重離子放療中的應用
  10.5  MC方法在后裝機近距離治療中的應用
  10.6  MC方法在硼中子俘獲治療中的應用
  習題
附錄A用MC方法編程模擬光子的康普頓散射
附錄B用MC軟體模擬光子探測器和中子探測器
附錄C用MC方法進行反應堆全堆的中子學模擬計算
參考文獻
彩圖

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