Consideraciones de causalidad en el transporte de partículas por difusión

Falcón Nelson(1) , Medina Alejandro (2). 

Universidad 1) Facultad Experimental de Ciencias y Tecnología. Dpto. de Física. Universidad de Carabobo. Venezuela.-(2) Facultad de Ingeniería. Estudios Básicos, Departamento de Física. Universidad de Carabobo.  Venezuela

Resumen  

Se discute el problema de la causalidad en las leyes de Fick que describen la difusión de partículas antes del establecimiento del flujo difusivo. Incorporando una corrección tipo Cattaneo a la Ley de Fick, valida para tiempos más cortos que el tiempo de relajación, se muestra que el flujo de partículas durante este régimen transitorio sería descrito como un movimiento oscilatorio amortiguado y generando ondas de densidad. Este modelo causal para la difusión de partícula es aplicado en la difusión de neutrones y en la descripción del flujo de hidrogeno en metales.

Palabras clave: Difusión, causalidad, tiempo de relajación.

Considerations of Causality in the Transport of Particles by Diffusion

Abstract

We discuss the problem of causality in Fick's law that describing the diffusion of particles before the establishment of diffusive flux. Incorporating a Cattaneo-type correction to Fick's law valid for times shorter than the relaxation time, we show that the particle flux during this transitional regime would be described as a damped oscillatory motion and generating density waves. This causal model for particle diffusion is applied to the neutron diffusion and description of the flow of hydrogen in metals.

Keys words: Diffusion, Causality, relaxation time.