Fusionsdefinition (Physik und Chemie)

Der Begriff "Verschmelzung"bezieht sich auf Schlüsselbegriffe in der Wissenschaft, aber die Definition hängt davon ab, ob es sich bei dieser Wissenschaft um Physik, Chemie oder Biologie handelt. In ihrem allgemeinsten Sinne bezieht sich Fusion auf Synthese oder auf das Verbinden von zwei Teilen. Hier sind die verschiedenen Bedeutungen von Fusion in Wissenschaft:

Wichtige Erkenntnisse: Fusionsdefinition in der Wissenschaft

  • Fusion hat in der Wissenschaft mehrere Bedeutungen. Im Allgemeinen beziehen sich alle auf das Zusammenfügen von zwei Teilen zu einem neuen Produkt.
  • Die in der Physik gebräuchlichste Definition bezieht sich auf die Kernfusion. Kernfusion ist die Kombination von zwei oder mehr Atomkernen, um einen oder mehrere verschiedene Kerne zu bilden. Mit anderen Worten, es ist eine Form der Transmutation, die ein Element in ein anderes verwandelt.
  • Bei der Kernfusion ist die Masse des Produktkerns oder der Produktkerne geringer als die Gesamtmasse der ursprünglichen Kerne. Dies ist auf den Effekt der Bindungsenergie innerhalb der Kerne zurückzuführen. Energie wird benötigt, um die Kerne zusammenzudrücken, und Energie wird freigesetzt, wenn sich neue Kerne bilden.
  • Die Kernfusion kann in Abhängigkeit von der Masse der Anfangselemente entweder ein endothermer oder ein exothermer Prozess sein.

Fusionsdefinitionen in Physik und Chemie

  1. Fusion bedeutet, leichtere Atomkerne zu einem schwereren Kern zu verbinden. Energie wird absorbiert oder freigesetzt durch den Prozess und der resultierende Kern ist leichter als die kombinierten Massen der beiden ursprünglichen Kerne zusammen. Diese Art der Fusion kann als "Fusion" bezeichnet werden Kernfusion. Die Umkehrreaktion, bei der sich ein schwerer Kern in leichtere Kerne aufspaltet, heißt Kernspaltung.
  2. Fusion kann sich auf den Phasenübergang von einem Feststoff zu einem Licht durch Schmelzen beziehen. Der Grund, warum der Prozess als Fusion bezeichnet wird, liegt darin, dass die Schmelzwärme die Energie ist, die ein Feststoff benötigt, um am Schmelzpunkt dieser Substanz flüssig zu werden.
  3. Fusion ist der Name eines Schweißverfahrens, mit dem zwei Thermoplastteile miteinander verbunden werden. Dieser Vorgang kann auch aufgerufen werden Wärmefusion.

Fusionsdefinition in Biologie und Medizin

  1. Fusion ist der Prozess, durch den sich nichtkernige Zellen zu einer mehrkernigen Zelle verbinden. Dieser Vorgang ist auch bekannt als Zellfusion.
  2. Genfusion ist die Bildung eines Hybridgens aus zwei getrennten Genen. Das Ereignis kann als Ergebnis einer chromosomalen Inversion, Translokation oder interstitiellen Deletion auftreten.
  3. Zahnfusion ist eine Anomalie, die durch die Verbindung zweier Zähne gekennzeichnet ist.
  4. Wirbelsäulenfusion ist eine Operationstechnik, die zwei oder mehr Wirbeltiere kombiniert. Das Verfahren ist auch bekannt als Spondylodese oder Spondylosyndese. Der häufigste Grund für das Verfahren besteht darin, Schmerzen und Druck auf das Rückenmark zu lindern.
  5. Binaurale Fusion ist der kognitive Prozess, durch den auditive Informationen aus beiden Ohren kombiniert werden.
  6. Binokulare Fusion ist der kognitive Prozess, durch den visuelle Informationen aus beiden Augen kombiniert werden.

Welche Definition soll verwendet werden?

Da sich Fusion auf so viele Prozesse beziehen kann, ist es eine gute Idee, den spezifischsten Begriff für einen Zweck zu verwenden. Wenn zum Beispiel die Kombination von Atomkernen diskutiert wird, ist es besser, von Kernfusion zu sprechen, als nur von Fusion. Ansonsten ist es normalerweise offensichtlich, welche Definition im Kontext einer Disziplin gilt.

Kernfusion

Meistens bezieht sich der Begriff auf Kernfusion, dh die Kernreaktion zwischen zwei oder mehr Atomkernen, um einen oder mehrere verschiedene Atomkerne zu bilden. Der Grund, warum sich die Masse der Produkte von der Masse der Reaktanten unterscheidet, ist auf die Bindungsenergie zwischen Atomkernen zurückzuführen.

Wenn der Fusionsprozess zu einem Kern führt, der leichter ist als die Isotope Eisen-56 oder Nickel-62, ist das Nettoergebnis eine Energiefreisetzung. Mit anderen Worten ist diese Art der Fusion exotherm. Dies liegt daran, dass die leichteren Elemente die größte Bindungsenergie pro Nukleon und die geringste Masse pro Nukleon aufweisen.

Andererseits ist die Verschmelzung schwererer Elemente endotherm. Dies mag Leser überraschen, die automatisch davon ausgehen, dass durch die Kernfusion viel Energie freigesetzt wird. Bei schwereren Kernen ist die Kernspaltung exotherm. Die Bedeutung davon ist, dass schwerere Kerne viel mehr spaltbar als schmelzbar sind, während leichtere Kerne mehr schmelzbar als spaltbar sind. Schwere, instabile Kerne neigen zu spontaner Spaltung. Sterne verschmelzen leichtere Kerne zu schwereren Kernen, aber es benötigt unglaubliche Energie (wie von einer Supernova), um Kerne zu Elementen zu verschmelzen, die schwerer als Eisen sind!