核力半徑英文解釋翻譯、核力半徑的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 range of nuclear forces
分詞翻譯:
核力的英語翻譯:
【化】 nuclear force
【醫】 nuclear force
半徑的英語翻譯:
radii; radius; semidiameter
【計】 R
【醫】 radii; rndius
專業解析
核力半徑(英文:Nuclear Force Radius)是核物理學中描述強相互作用(核力)有效作用範圍的關鍵參數。它特指核子(質子或中子)之間通過強相互作用産生顯著吸引力的最大距離,通常在飛米(fm,10⁻¹⁵米)量級。以下是詳細解釋:
一、核心定義與物理意義
核力是維系原子核穩定的短程力,其作用範圍有限。核力半徑定量描述了該力的作用邊界:
- 短程性:核力在約1-3飛米内表現為強吸引力,超出此範圍後迅速衰減至可忽略不計(與長程的電磁力或引力截然不同)。《中國大百科全書·物理學卷》指出,核力半徑是解釋原子核飽和性與穩定尺寸的核心參數。
- 與原子核半徑的關系:原子核的實際半徑(約1.2A¹/³ fm,A為質量數)略大于核力半徑,因核子分布于整個核内,但核力僅在相鄰核子間有效。
二、理論模型與計算公式
核力半徑可通過介子交換理論或經驗公式描述:
- Yukawa勢理論:核力由π介子傳遞,其勢函數為:
$$
V(r) = -frac{g}{4pi} frac{e^{-r/r_0}}{r}
$$
其中 ( r_0 = hbar / m_pi c approx 1.4 , text{fm} ) 為特征長度,反映核力作用範圍(K. Krane, Introductory Nuclear Physics, Wiley)。
- 經驗值:實驗測得核力有效作用半徑約1.7–2.0 fm(如通過核子散射實驗),與原子核密度分布拟合結果一緻。
三、實際意義與應用
- 解釋核結構:核力半徑限定了原子核中核子的平均間距,導緻核物質密度近似恒定(約2.3×10¹⁷ kg/m³)。
- 穩定性機制:短程性使核子僅與鄰近粒子作用,避免原子核坍縮,形成穩定的有限尺寸(R. Mackintosh, Nuclear Physics: A Very Short Introduction, Oxford UP)。
- 重核極限:超重核中庫侖斥力隨核增大而增強,但核力因短程性無法抵消該力,導緻自發裂變。
四、權威參考文獻
- Krane, K. S. (1988). Introductory Nuclear Physics. John Wiley & Sons. (核力模型與半徑計算)
- 《中國大百科全書》第三版網絡版·物理學卷. “核力”條目. 中國大百科全書出版社
- Mackintosh, R. (2015). Nuclear Physics: A Very Short Introduction. Oxford University Press. (核力半徑與核穩定性關聯)
(注:因搜索結果未提供直接鍊接,參考文獻僅标注來源出版物名稱,未添加虛構鍊接以符合原則)
網絡擴展解釋
核力半徑是描述原子核中核力有效作用範圍的重要參數,其含義和特性可綜合以下要點解釋:
-
基本定義
核力半徑指核力在原子核内起作用的有效範圍。核力作為強相互作用的一種表現形式,僅在極短距離(約$10^{-15}$米量級)内顯著存在,超出此範圍後迅速衰減。
-
測量與公式
通過高能粒子(如α粒子、質子等)與原子核的散射實驗測得,經驗公式為:
$$
R = r_0 A^{1/3}
$$
其中:
- $A$為原子核的質量數
- $r_0$≈1.4-1.5費米(1費米=10⁻¹⁵米)
該公式表明核力半徑與核子數的立方根成正比。
- 物理意義
核力半徑決定了原子核的尺寸大小,例如:
- 質量數A=1的氫核(質子),半徑約1.5×10⁻¹⁵米
- A=238的鈾核,半徑約8.7×10⁻¹⁵米
核力在此範圍内維持質子與中子的結合,克服質子間的電磁斥力。
- 特性關聯
核力的短程性(作用範圍≈原子核直徑)與結合能密切相關。當核子間距超過核力半徑時,核力急劇減弱,導緻原子核無法穩定存在。
注:該參數與"電荷半徑"有所區别,後者反映質子分布範圍,通常略大于核力半徑。
分類
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