均一核と非均一核の決定的な違いは、均一核はシステムの表面から離れた場所で発生し、非均一核はシステムの表面で発生することである。

核生成は、自己組織化によって新しい熱力学的相や新しい構造を形成する最初のステップである。均質核生成と非均質核生成の2つのタイプがある。核が形成される場所によって、それぞれ異なる。核生成点とは、核が形成される液体と蒸気の界面のことである。したがって、浮遊粒子、気泡、システム表面などを核生成サイトとして利用することができる。核生成サイトでは不均一核生成が起こり、核生成サイトから離れたところでは均一核生成が起こる。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 均質核生成とは 3. 不均質核生成とは 4. 横並び比較 - 均質核生成と非均質核生成の表形式 5. まとめ

同質核生成は何ですか？

均質核生成は、システムの表面（核生成が起こる場所）から離れた場所で起こる核生成プロセスです。非一様核生成に比べ、処理速度が遅い。そのため、あまり一般的ではありません。

一般に、核生成は自由エネルギー障壁が高くなるにつれて指数関数的に遅くなる。さらに、このエネルギー障壁は、成長する原子核の表面を形成する際の自由エネルギーのペナルティに由来する。さらに、均質核生成時には、表面から離れるに従って、核は表面積4πr2の球状になる。原子核の成長は、球を中心に起こる。

不均質核生成は何ですか？

不均質核生成とは、核生成が行われる系（の表面）で発生する核生成プロセスです。均質核生成より高速です。また、この核生成は、液体と蒸気の界面という核生成部位で発生する。浮遊粒子、気泡、システム表面などを核生成サイトとして使用することができます。均質核とは異なり、容易に発生する。

図01：表面と離れたところでの表面積の違い。

非均質核生成では、核生成が表面で起こるため、核生成の自由エネルギー障壁が低くなる。これは、表面（界面）において、周囲の流体と接触している核の表面積が小さい（均一な形状の核の球の面積より小さい）ためである。そのため、自由エネルギー障壁が低くなり、核生成過程が指数関数的に加速される。

同質的と不均質核生成の違い

均質核生成は、系の表面から離れた場所で核生成するプロセスである。核生成サイトを介さず、また速度も非常に遅い。そのため、この形態はあまり一般的ではありません。また、均一な核生成条件下では、核の成長に寄与する表面積が大きくなる。一方、不均質核生成は、系の表面で発生する核生成プロセスである。核生成サイトを含み、また非常に高速です。したがって、最も一般的な核生成の形態である。また、非一様な核生成では、核の成長に寄与する表面積が小さくなる。次のインフォグラフィックは、均質核と非均質核の違いを表形式で表したものです。

概要 - 同質的 vs. 不均質核生成

核生成の形態には、大きく分けて「均一核生成」と「非均一核生成」があります。均一核と非均一核の違いは、均一核はシステムの表面から離れたところで発生し、非均一核はシステムの表面で発生することです。

引用

1 「核になる」、ウィキペディア、ウィキメディア財団、2018年7月3日。2はこちら。レゲエ研究会〉、なるくろプロフィール。こちらからご覧いただけます 2レゲーラ研究会〉、なるくろプロフィール。