核反应堆动力学基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京大学

作者:黄祖洽

出品人:

页数:589

译者:

出版时间:2007-9

价格:38.00元

装帧:

isbn号码:9787301121634

丛书系列:北京大学物理学丛书

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深入解析现代化学反应的能量转化与过程调控 图书名称：反应动力学与催化：从理论到应用 图书简介 本书《反应动力学与催化：从理论到应用》旨在为化学、化学工程、材料科学及相关领域的科研人员、高级本科生和研究生提供一套全面、深入且与时俱进的理论框架和实践指导，用以理解和控制化学反应的速率、机理以及如何通过催化剂实现高效转化。本书重点聚焦于微观机理的揭示、宏观反应速率的精确描述以及现代催化技术的前沿进展，完全避开了核反应堆动力学这一特定领域的内容。 全书共分为四个主要部分，构建了一个从基础理论到复杂应用层层递进的知识体系。 --- 第一部分：化学反应速率论基础 (Chemical Reaction Rate Theory Fundamentals) 本部分致力于夯实读者对反应速率和反应机理分析的理论基础。我们首先从分子碰撞理论出发，详细阐述了理想气体状态下反应速率常数的确定方法，以及该理论的局限性。随后，重点引入并深入剖析了过渡态理论 (Transition State Theory, TST)。 过渡态理论部分将详述Eyring方程的推导过程，重点阐述了如何利用统计力学和量子化学计算结果来确定活化能、活化熵以及自由能垒。我们将探讨准平衡近似（quasi-equilibrium assumption）的适用范围，并引入势能面 (Potential Energy Surface, PES) 的概念，解释反应物如何沿着最低能量路径（Intrinsic Reaction Coordinate, IRC）演化至过渡态。此外，本书还对更精确的反应速率理论进行了介绍，包括微观势垒模型和隧穿效应在轻原子（如氢原子）转移反应中的影响分析。 在实际应用方面，本部分还涵盖了反应级数、表观速率常数的测定方法，以及如何利用阿伦尼乌斯图 (Arrhenius Plot) 进行表征。针对复杂反应网络，我们详细讨论了稳态近似法 (Steady-State Approximation) 和连锁反应机制的数学建模与求解方法，包括对自由基反应的详细分析。 --- 第二部分：溶液中与界面上的反应动力学 (Kinetics in Solution and at Interfaces) 化学反应的绝大多数发生在溶液相或涉及液-固、液-气界面。本部分将反应动力学的研究对象从理想气体环境扩展到复杂介质。 溶液动力学部分，重点分析了溶剂效应——即溶剂分子对反应能垒和速率常数的显著影响。我们将详细介绍介电常数模型（如Born模型）和更精确的溶剂化模型（如Onsager模型和Kirkwood-Buff积分法）如何描述静电相互作用对离子反应和极性反应速率的影响。此外，书中还专门设立章节讨论熵效应和重力效应在溶液中扩散限制反应中的重要性，引入了Smoluchowski扩散理论来描述快速反应的速率。 表面反应动力学与催化剂反应是本部分的核心内容之一。我们详尽阐述了Langmuir-Hinshelwood (LH) 机理和Eley-Rideal (ER) 机理，并提供了区分这两种机理的实验设计方法。对多相催化反应，本书深入探讨了表面吸附的异相性（即表面位点的非等价性）如何影响宏观反应速率，引入了Synergetic效应的概念。本部分还涉及电化学反应动力学的基础，包括Butler-Volmer方程的推导，以及如何利用Tafel斜率分析电化学过程的慢控制步骤。 --- 第三部分：现代催化剂设计与反应工程 (Modern Catalyst Design and Reaction Engineering) 本部分将理论动力学知识应用于实际的催化过程设计与优化，重点关注高效、选择性高的现代催化剂体系。 均相催化方面，书中详细剖析了过渡金属催化循环（如钯催化的交叉偶联反应），重点分析了氧化加成、插入、还原消除等关键步骤的速率控制因素，以及配体效应如何精细调控这些步骤的活化能。 多相催化部分，本书关注如何通过材料科学手段调控催化剂的结构，以提高活性和选择性。内容涵盖了纳米材料催化剂的设计原则，如尺寸效应、形貌效应（Facet Engineering）和电子结构调控对反应活性的影响。我们提供了反应器工程中速率方程在不同反应器类型（如固定床、流化床反应器）中的应用方法，包括如何计算德拜烧蚀因子 (Thiele Modulus) 和佩克勒数 (Peclet Number) 来评估扩散限制的程度，这是连接微观动力学与宏观反应器性能的关键桥梁。 此外，本书还专门讨论了光催化和电催化的动力学挑战。在光催化中，如何有效分离载流子、如何调控光吸收光谱以匹配太阳光，这些都直接影响了光生电荷的寿命和反应速率，我们将从动力学角度解析这些限制因素。 --- 第四部分：动力学研究的实验技术与数据解析 (Experimental Techniques and Data Interpretation) 成功的动力学研究依赖于精确的实验测量和严谨的数据分析方法。本部分聚焦于前沿的实验技术及其在揭示反应机理中的应用。 实验技术部分，我们介绍了弛豫技术 (Relaxation Techniques)，如温度飞秒弛豫和激光诱导瞬态吸收光谱，它们如何用于研究极快反应（皮秒至纳秒量级）的中间体寿命。对于表面科学，详细阐述了透射红外光谱 (FTIR)、X射线光电子能谱 (XPS) 在吸附物种鉴定和表面覆盖度测定中的应用。 数据解析与模型构建方面，本书强调了计算化学 (Computational Chemistry) 在动力学研究中的辅助作用。我们将介绍如何利用密度泛函理论 (DFT) 计算能量分解分析 (Energy Decomposition Analysis, EDA) 来量化不同相互作用力对反应活性的贡献，并如何将计算得到的PES数据输入到过渡态理论模型中，以预测精确的速率常数。书中还包含了大量关于逆问题求解的章节，指导读者如何通过非线性最小二乘法和贝叶斯方法，从实验数据中反演出最可靠的反应机理和速率常数集合。 本书内容详实，理论严谨，旨在为读者提供一个全面掌握化学反应过程的动力学规律，并将其应用于新材料开发和高效化学合成过程优化的坚实平台。

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我是在一个跳蚤市场上淘到这本书的，当时它被一堆泛黄的旧小说夹在中间，封面上积着一层薄薄的灰。拿到手里的时候，首先感受到的是它重量，简直像一块小砖头，这分量感立刻让我觉得它绝不是那种走马观花就能读完的“快餐读物”。遗憾的是，我并不能理解书里面到底讲了些什么高深的原理，因为我根本没有相关的专业知识背景。我只是好奇地翻开其中一页，看到了密密麻麻的公式和图表，那些符号和希腊字母简直像外星文字一样，让我瞬间放弃了深入阅读的打算。但即便如此，这本书散发出的那种“知识的密度”是扑面而来的，它无疑是一本给领域内专家准备的案头工具书，或者说是学术殿堂里的奠基石。它让我对幕后那些严谨的工程师和物理学家充满了敬意，他们是如何将这些抽象的数学语言转化为现实世界中稳定运行的巨大工程的呢？

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坦白说，我拿到这本书纯粹是因为好奇心驱使，我对着书名“核反应堆动力学基础”产生了某种浪漫化的想象，以为它会讲述一些关于能量转换的宏大叙事。然而，实际的阅读体验（仅仅是翻阅）却告诉我，这更像是一部高度凝练的工程手册，充满了对特定物理现象的量化分析。我注意到书里引用的参考文献列表相当可观，这表明作者在撰写时必然进行了广泛的文献调研，这份严谨性值得称赞。不过，我始终无法在这些文字和图表中找到任何与“故事性”沾边的东西，它完全沉浸在纯粹的理论推导之中。对于我这种更偏爱叙事和历史背景的读者来说，这本书的“纯粹性”反而成了一种障碍，我只能敬而远之，赞叹其专业性，但无法真正“阅读”它。

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这本厚厚的精装书摆在案头，光是书名就透着一股沉甸甸的专业气息，我花了整整一个下午才勉强翻完前言和目录。老实说，我对里面的具体内容其实还是一头雾水，毕竟我的背景和这方面沾点边，但远谈不上精通。不过，从装帧设计上看，这本书倒是相当用心，封面的设计简洁却又不失厚重感，那种深沉的蓝配上银灰色的字体，很能让人联想到精密仪器和严谨的科学态度。内页纸张的质感也出奇地好，阅读起来眼睛不太容易疲劳，这对于一本动辄需要长时间深入研读的专业书籍来说，简直是太重要了。我记得目录里提到了很多关于“中子传输理论”和“反应堆噪声分析”的章节，光是这些名词就足够让人望而生畏，我猜想，如果能把这些复杂的问题梳理得清晰明白，这本书的价值就不可估量了。我目前能做的，就是对它进行物理上的“品鉴”，期待着未来哪天能真正啃下它。

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这本书的排版风格非常具有年代感，那种老派的字体和间距，让我想起大学图书馆里那些被时间打磨过的经典教材。我随手翻阅了中间的某几页，发现它似乎对某些关键概念的阐述非常详尽，每一个步骤的推导都写得一丝不苟，几乎没有跳跃。这对于那些习惯了“直接给出结论”的现代网络资料来说，是一种截然不同的体验。我个人很欣赏这种“慢工出细活”的治学态度，尽管我无法完全跟上它的逻辑链条，但我能感觉到作者在试图构建一个无懈可击的知识体系。不过，对于像我这样偶尔想找点“科普性质”的入门读物的人来说，这本书的门槛似乎高得有些离谱，它更像是一份详细的施工蓝图，而不是一份旅行指南。

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这本书的装订方式让我印象深刻，它看起来非常耐用，那种可以经受住反复查阅和翻折的质感，透露出出版方对它作为长期参考资料的定位。我试图寻找一些能让我产生共鸣的插图或者示意图，但发现即便是那些图表，也大多是抽象的函数曲线或者系统框图，极少有实际设备照片或者通俗易懂的类比。这进一步证实了这本书是为高度专业化的读者群体服务的。我甚至能想象到，在某个灯火通明的实验室里，一位资深的工程师正对着书中的某一页，用红笔圈出关键参数，然后迅速在计算器上进行复核。对我而言，这本书就像是一把精密复杂的瑞士军刀，功能强大到我甚至不知道如何正确地打开其中的任何一个小工具，我只能欣赏它整体的工艺美感和其背后所代表的深厚学术积淀。

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老先生可是扩散的专家：关于核反应其影响因素之多，和扩散效应的影响极其重要。简单模型：点源模型和振动版的线性化都在核反应的模型中很重要。物理中基本方程一般都是非线性方程，而其完备解一般是很困难的，所以，利用假设和模型，将方程简化，得到一些信息和定性的理解这样就足够了。这很适合学习化学的人阅读，关于反应如何研究的一个指南

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老先生可是扩散的专家：关于核反应其影响因素之多，和扩散效应的影响极其重要。简单模型：点源模型和振动版的线性化都在核反应的模型中很重要。物理中基本方程一般都是非线性方程，而其完备解一般是很困难的，所以，利用假设和模型，将方程简化，得到一些信息和定性的理解这样就足够了。这很适合学习化学的人阅读，关于反应如何研究的一个指南

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编教材的老先生很用心，很全很细。要求数学、物理、计算机算法都懂一些吧

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老先生可是扩散的专家：关于核反应其影响因素之多，和扩散效应的影响极其重要。简单模型：点源模型和振动版的线性化都在核反应的模型中很重要。物理中基本方程一般都是非线性方程，而其完备解一般是很困难的，所以，利用假设和模型，将方程简化，得到一些信息和定性的理解这样就足够了。这很适合学习化学的人阅读，关于反应如何研究的一个指南

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