核力半径英文解释翻译、核力半径的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 range of nuclear forces
分词翻译:
核力的英语翻译:
【化】 nuclear force
【医】 nuclear force
半径的英语翻译:
radii; radius; semidiameter
【计】 R
【医】 radii; rndius
专业解析
核力半径(英文:Nuclear Force Radius)是核物理学中描述强相互作用(核力)有效作用范围的关键参数。它特指核子(质子或中子)之间通过强相互作用产生显著吸引力的最大距离,通常在飞米(fm,10⁻¹⁵米)量级。以下是详细解释:
一、核心定义与物理意义
核力是维系原子核稳定的短程力,其作用范围有限。核力半径定量描述了该力的作用边界:
- 短程性:核力在约1-3飞米内表现为强吸引力,超出此范围后迅速衰减至可忽略不计(与长程的电磁力或引力截然不同)。《中国大百科全书·物理学卷》指出,核力半径是解释原子核饱和性与稳定尺寸的核心参数。
- 与原子核半径的关系:原子核的实际半径(约1.2A¹/³ fm,A为质量数)略大于核力半径,因核子分布于整个核内,但核力仅在相邻核子间有效。
二、理论模型与计算公式
核力半径可通过介子交换理论或经验公式描述:
- Yukawa势理论:核力由π介子传递,其势函数为:
$$
V(r) = -frac{g}{4pi} frac{e^{-r/r_0}}{r}
$$
其中 ( r_0 = hbar / m_pi c approx 1.4 , text{fm} ) 为特征长度,反映核力作用范围(K. Krane, Introductory Nuclear Physics, Wiley)。
- 经验值:实验测得核力有效作用半径约1.7–2.0 fm(如通过核子散射实验),与原子核密度分布拟合结果一致。
三、实际意义与应用
- 解释核结构:核力半径限定了原子核中核子的平均间距,导致核物质密度近似恒定(约2.3×10¹⁷ kg/m³)。
- 稳定性机制:短程性使核子仅与邻近粒子作用,避免原子核坍缩,形成稳定的有限尺寸(R. Mackintosh, Nuclear Physics: A Very Short Introduction, Oxford UP)。
- 重核极限:超重核中库仑斥力随核增大而增强,但核力因短程性无法抵消该力,导致自发裂变。
四、权威参考文献
- Krane, K. S. (1988). Introductory Nuclear Physics. John Wiley & Sons. (核力模型与半径计算)
- 《中国大百科全书》第三版网络版·物理学卷. “核力”条目. 中国大百科全书出版社
- Mackintosh, R. (2015). Nuclear Physics: A Very Short Introduction. Oxford University Press. (核力半径与核稳定性关联)
(注:因搜索结果未提供直接链接,参考文献仅标注来源出版物名称,未添加虚构链接以符合原则)
网络扩展解释
核力半径是描述原子核中核力有效作用范围的重要参数,其含义和特性可综合以下要点解释:
-
基本定义
核力半径指核力在原子核内起作用的有效范围。核力作为强相互作用的一种表现形式,仅在极短距离(约$10^{-15}$米量级)内显著存在,超出此范围后迅速衰减。
-
测量与公式
通过高能粒子(如α粒子、质子等)与原子核的散射实验测得,经验公式为:
$$
R = r_0 A^{1/3}
$$
其中:
- $A$为原子核的质量数
- $r_0$≈1.4-1.5费米(1费米=10⁻¹⁵米)
该公式表明核力半径与核子数的立方根成正比。
- 物理意义
核力半径决定了原子核的尺寸大小,例如:
- 质量数A=1的氢核(质子),半径约1.5×10⁻¹⁵米
- A=238的铀核,半径约8.7×10⁻¹⁵米
核力在此范围内维持质子与中子的结合,克服质子间的电磁斥力。
- 特性关联
核力的短程性(作用范围≈原子核直径)与结合能密切相关。当核子间距超过核力半径时,核力急剧减弱,导致原子核无法稳定存在。
注:该参数与"电荷半径"有所区别,后者反映质子分布范围,通常略大于核力半径。
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