gaseous diffusion是什麼意思，gaseous diffusion的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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專業解析

氣體擴散（gaseous diffusion）是指氣體分子因濃度梯度差異自發從高濃度區域向低濃度區域遷移的物理過程。該現象由分子熱運動驅動，遵循菲克擴散定律（Fick's laws of diffusion），其數學表達式為：

$$

J = -D frac{partial phi}{partial x}

$$

其中( J )為擴散通量，( D )為擴散系數，( frac{partial phi}{partial x} )為濃度梯度。

在工業應用中，氣體擴散法曾廣泛用于鈾同位素分離。例如，鈾-235與鈾-238的六氟化鈾（UF₆）氣體通過多孔膜時，較輕的鈾-235分子因運動速度較快而優先通過，從而實現同位素富集。這一技術曾在曼哈頓計劃中被采用，相關原理由美國物理學家弗朗西斯·西蒙等人提出。

生物學中，肺泡與毛細血管間的氧氣和二氧化碳交換也依賴氣體擴散。氧氣從肺泡（高濃度）擴散至血液，二氧化碳則反向擴散，這一機制在《生理學評論》中有詳細論述。

權威研究指出，氣體擴散效率受溫度、分子量及介質孔隙率影響，具體模型可參考美國化學會（ACS）發表的《擴散動力學分析》。

網絡擴展資料

“gaseous diffusion”（氣體擴散）是一個物理化學領域的術語，指氣體分子因濃度或壓力差異而發生的自發擴散過程。以下是詳細解釋：

1. 定義與基本原理

氣體擴散是氣體分子通過隨機熱運動從高濃度區域向低濃度區域遷移的現象。其驅動力是分子間的動能差異和濃度梯度。根據菲克定律（Fick's Law），擴散速率與濃度梯度成正比，公式為： $$ J = -D frac{partial phi}{partial x} $$ 其中：

• ( J ) 為擴散通量（單位時間内通過單位面積的物質量），
• ( D ) 為擴散系數，
• (frac{partial phi}{partial x}) 為濃度梯度。

2. 核心應用：同位素分離

氣體擴散技術最著名的應用是鈾濃縮，用于分離鈾-235（(^{235}text{U})）和鈾-238（(^{238}text{U})）同位素：

1. 原理：六氟化鈾（UF₆）氣體通過多孔膜時，較輕的(^{235}text{UF₆})分子運動速度更快，略微優先通過孔隙，從而實現分離。
2. 曆史背景：該技術曾在曼哈頓計劃中用于制造核武器，後用于核能發電的燃料制備。

3. 優缺點

• 優點：工藝相對穩定，適合大規模生産。
• 缺點：
  • 能耗極高（需數千級擴散級聯），
  • 分離效率低，現已被氣體離心法取代。

4. 其他應用領域

• 工業氣體分離：如氧氣、氮氣的提純。
• 化學研究：分析氣體混合物的擴散行為。

如需更深入的物理學公式或曆史案例，可進一步補充說明。

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