離子平均壽命英文解釋翻譯、離子平均壽命的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 ion mean life

分詞翻譯：

離子的英語翻譯：

ion
【化】 ion
【醫】 ion

平均壽命的英語翻譯：

【計】 average life; mean life
【化】 average life; averagelife period; mean life; mean lifetime
【醫】 average life; mean life
【經】 average life

專業解析

在漢英詞典視角下，“離子平均壽命”（Ion Mean Lifetime）指特定離子在特定環境（如氣相、溶液離子體）中從生成到發生反應或衰變而消失所經曆的平均時間長度。這是一個統計平均值，反映離子穩定性的關鍵參數，廣泛應用于化學動力學、質譜分析離子體物理等領域。

核心概念解析：

定義與物理意義：
- 離子平均壽命（τ）是指一群相同類型的離子，在特定條件下，其存在時間的算術平均值。它直接關聯于離子消失（如解離、複合、中和、反應）的速率常數（k）。對于一級反應動力學（最常見），兩者關系為：
  $$
  
  tau = frac{1}{k}
  
  $$
  
  即平均壽命是反應速率常數的倒數。速率常數越大（反應越快），平均壽命越短。
測量與重要性：
- 在質譜學中，離子平均壽命至關重要。質譜儀（尤其是需要時間進行質量分析的儀器，如飛行時間質譜TOF、離子阱質譜）要求被測離子在分析器内有足夠長的壽命（通常在微秒至毫秒量級）以完成檢測。壽命過短的離子（如亞穩離子）可能在到達檢測器前就發生碎裂，影響譜圖解析和物質鑒定。實驗上可通過改變離子從産生到檢測的時間間隔來測量其壽命分布并計算平均值。
- 在等離子體物理中，離子平均壽命影響等離子體的密度、維持及能量平衡。它決定了離子在等離子體中存續的時間，影響其參與碰撞、擴散和輸運過程的程度。
- 在溶液化學中，溶劑化離子的壽命與其溶劑化結構的穩定性、離子對形成/解離速率以及參與化學反應的能力密切相關。
影響因素：
- 離子自身結構：高内能的激發态離子通常比基态離子壽命短。
- 環境條件：
  - 溫度：溫度升高通常加快反應速率，縮短離子壽命。
  - 壓力/濃度：高氣壓或高濃度增加碰撞頻率，可能加速導緻離子消失的反應（如離子-分子反應、複合）。
  - 電場/磁場：強場可能影響離子的運動軌迹和穩定性，從而影響其可觀測壽命。
  - 溶劑性質：在溶液中，溶劑的極性、粘度、介電常數等影響離子穩定性及反應速率。

權威參考來源：

國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC)：作為化學術語全球最高權威，IUPAC的《物理化學術語彙編》(Compendium of Chemical Terminology, Gold Book) 對“壽命 (lifetime)”及相關的動力學參數有明确定義和解釋，適用于離子平均壽命的理解。 (來源： IUPAC Gold Book - Lifetime, Rate Coefficient)
美國國家标準與技術研究院 (NIST)：NIST的化學動力學數據庫和原子分子物理數據項目提供大量實驗測量的離子反應速率常數，這些數據可直接用于計算特定離子的平均壽命。其線上資源是科研和工程應用的重要參考。(來源： NIST Chemical Kinetics Database)
質譜學教科書與綜述文獻：權威教材如《Mass Spectrometry: Principles and Applications》(Hoffmann, Stroobant) 等，詳細闡述離子壽命在質譜儀器設計、離子源化學和碎裂機理中的核心作用。相關領域的經典綜述文章也是理解該概念深度應用的關鍵資料。

理解離子平均壽命對于預測和控制涉及離子的物理化學過程（如分析儀器的設計優化離子體反應器的效率評估、溶液反應速率的計算）具有基礎性意義。

網絡擴展解釋

離子平均壽命是物理學和化學中用于描述離子在特定狀态下存在時間的統計平均值，具體解釋如下：

一、基本定義

離子平均壽命指帶電粒子（離子）從産生到發生衰變、轉化或躍遷至其他狀态所經曆的平均時間。例如：

放射性同位素離子衰變為其他粒子
激發态離子退激回到基态
不穩定離子發生化學分解

二、數學表達

在指數衰變體系中，平均壽命（$tau$）與半衰期（$T{1/2}$）的關系為： $$ tau = frac{T{1/2}}{ln2} approx 1.443 times T_{1/2} $$ 該公式表明，平均壽命是半衰期的約1.443倍。

三、應用領域

核物理：計算放射性同位素衰變速率
光譜分析：研究激發态離子能級穩定性
等離子體研究：評估電離氣體中離子的存續時間

四、重要特性

不同離子的平均壽命差異顯著，例如：

穩定離子：理論上壽命無限長（如Na⁺）
短壽命離子：μ子離子僅存在$2.2 times 10^{-6}$秒
特殊體系：某些核異構體離子壽命可達數年

注：更詳細的計算方法和具體實驗數據可參考核物理教材或專業文獻。