Fusjonsdefinisjon (fysikk og kjemi)

De forskjellige betydningene av fusjon i vitenskap

Fusjon frigjør enorme mengder energi, men bare hvis de resulterende kjernene er lette. aleksandarnakovski / Getty Images

Begrepet ' fusjon ' refererer til nøkkelbegreper ivitenskap, men definisjon avhenger av om den vitenskapen er fysikk, kjemi eller biologi. I sin mest generelle forstand refererer fusjon til syntese eller til sammenføyning av to deler. Her er de forskjellige betydningene av fusjon i vitenskapen:

Key Takeaways: Fusion Definition in Science

• Fusjon har flere betydninger i vitenskapen. Generelt refererer de alle til sammenføyning av to deler for å danne et nytt produkt.
• Den vanligste definisjonen, brukt i fysisk vitenskap, refererer til kjernefysisk fusjon. Kjernefusjon er kombinasjonen av to eller flere atomkjerner for å danne en eller flere forskjellige kjerner. Det er med andre ord en form for transmutasjon som endrer ett element til et annet.
• Ved kjernefysisk fusjon er massen til produktkjernen eller kjernene lavere enn den kombinerte massen til de opprinnelige kjernene. Dette skyldes effekten av bindingsenergi inne i kjernene. Energi kreves for å tvinge kjernene sammen og energi frigjøres når nye kjerner dannes.
• Kjernefysisk fusjon kan enten være en endoterm eller eksoterm prosess, avhengig av massen til de opprinnelige elementene.

Fusjonsdefinisjoner i fysikk og kjemi

1. Fusjon betyr å kombinere lettere atomkjerner for å danne en tyngre cellekjernen . Energi er absorbert eller frigjøres av prosessen og den resulterende kjernen er lettere enn de kombinerte massene til de to opprinnelige kjernene lagt sammen. Denne typen fusjon kan kalles kjernefysisk fusjon . Den omvendte reaksjonen, der en tung kjerne deler seg i lettere kjerner, kalles atomfisjon .
2. Fusjon kan referere til faseovergang fra en solid til en lett via smelting . Grunnen til at prosessen kalles fusjon er fordi fusjonsvarmen er energien som kreves for at et fast stoff skal bli en væske ved det stoffet. smeltepunkt .
3. Fusion er navnet på en sveiseprosess som brukes til å slå sammen to termoplast stykker sammen. Denne prosessen kan også kalles varmefusjon .

Fusjonsdefinisjon i biologi og medisin

1. Fusjon er prosessen der unnuclear celler kombineres for å danne en multinukleær celle. Denne prosessen er også kjent som cellefusjon .
Genfusjoner dannelsen av et hybridgen fra to separate gener. Hendelsen kan oppstå som et resultat av en kromosomal inversjon, translokasjon eller interstitiell sletting. Tannfusjoner en abnormitet karakterisert ved sammenføyning av to tenner. Spinal fusjoner en kirurgisk teknikk som kombinerer to eller flere virveldyr. Prosedyren er også kjent som spondylodese eller spondylosyndese . Den vanligste årsaken til prosedyren er å lindre smerte og trykk på ryggmargen. Binaural fusjoner den kognitive prosessen der auditiv informasjon fra begge ørene kombineres. Kikkertfusjoner den kognitive prosessen der visuell informasjon kombineres fra begge øyne.

Hvilken definisjon skal brukes

Fordi fusjon kan referere til så mange prosesser, er det en god idé å bruke den mest spesifikke termen for et formål. For eksempel, når man diskuterer kombinasjonen av atomkjerner, er det bedre å referere til kjernefysisk fusjon i stedet for bare fusjon. Ellers er det vanligvis åpenbart hvilken definisjon som gjelder når den brukes i sammenheng med en disiplin.

Kjernefysisk fusjon

Oftere enn ikke refererer begrepet til kjernefysisk fusjon, som er kjernereaksjonen mellom to eller flere atomkjerner for å danne en eller flere forskjellige atomkjerner. Grunnen til at massen til produktene er forskjellig fra massen til reaktantene, skyldes bindingsenergien mellom atomkjerner.

Hvis fusjonsprosessen resulterer i en kjerne som er lettere i masse enn isotopene jern-56 eller nikkel-62, vil nettoresultatet være en energifrigjøring. Med andre ord er denne typen fusjon eksoterm. Dette er fordi de lettere grunnstoffene har den største bindingsenergien per nukleon og den minste massen per nukleon.

På den annen side er fusjon av tyngre elementer endoterm. Dette kan overraske lesere som automatisk antar at atomfusjon frigjør mye energi. Med tyngre kjerner er kjernefysisk fisjon eksoterm. Betydningen av dette er at tyngre kjerner er mye mer fisjonbare enn smeltbare, mens lettere kjerner er mer smeltbare enn fisjonbare. Tunge, ustabile kjerner er mottakelige for spontan fisjon. Stjerner smelter sammen lettere kjerner til tyngre kjerner, men det krever utrolig energi (som fra en supernova) for å smelte sammen kjerner til grunnstoffer som er tyngre enn jern!