Ambipolarna difuzija jest difuzija pozitivnih i negativnih čestica sa suprotnim električnim nabojem (kao što su elektroni i pozitivni ioni) zbog njihove interakcije posredstvom električnog polja.
U plazmi U fizici plazme ambipolarna difuzija povezana je s konceptom kvazineutralnosti. U većini plazmi sile koje djeluju na ione razlikuju se od onih koje djeluju na elektrone, pa bi se naivno očekivalo da se jedna vrsta prenosi brže od druge, bilo difuzijom ili konvekcijom ili nekim drugim procesom. Ako takav diferencijalni transport ima divergenciju, tada to rezultira promjenom gustoće naboja. Potonja će stvoriti električno polje koje može promijeniti transport jedne ili obje vrste na takav način da postanu jednaki.
Najjednostavniji primjer jest plazma lokalizirana u nemagnetiziranom vakuumu. (Vidi "Fuzija inercijskim ograničenjem".) I elektroni i ioni strujat će prema van odgovarajućom toplotnom brzinom. Ako su ioni relativno hladni, njihova toplotna brzina bit će mala. Toplotna brzina elektrona bit će velika zbog njihove visoke temperature i male mase: . Kako elektroni napuštaju početni volumen, ostavljaju za sobom pozitivnu gustoću naboja iona, što rezultira prema van usmjerenim električnim poljem, koje će usporavati elektrone, a ubrzavati ione. Krajnji je rezultat to da i ioni i elektroni struje prema van brzinom zvuka, , što je mnogo manje od toplotne brzine elektrona, ali obično mnogo veće od toplotne brzine iona.
U astrofizici "ambipolarna difuzija" odnosi se posebno na razdvajanje neutralnih čestica od plazme, naprimjer, u početnoj fazi formiranja zvijezda. Neutralne čestice u ovom slučaju uglavnom su molekule vodika u oblaku koje bi pretrpjele gravitacijski kolaps da nisu kolizijski povezane s plazmom. Plazma se sastoji od iona (uglavnom protona) i elektrona, koji su vezani za međuzvjezdano magnetno polje i stoga se odupiru kolapsu. U molekularnom oblaku, gdje je frakcijska ionizacija vrlo niska (jedan dio na milion ili manje), neutralne čestice rijetko susreću nabijene čestice i stoga nisu potpuno spriječene u svom kolapsu (treba imati na umu da je sada riječ o dinamičkom kolapsu, a ne o slobodnom padu) u zvijezdu.
U čvrstom stanju U slučaju ionskih kristala tokovi difuzirajućih vrsta također su povezani zbog elektroneutralnosti.
Također pogledajte Polarni vjetar
Reference
Vanjski linkovi
Kategorija:Plazmatski fenomeni