kulkeutumis

Kulkeutuminen on prosessi, jossa aine, hiukkaset tai energia siirtyvät lähteestä toiseen ympäristön sisällä tai sen yli. Ilmapiirissä, vesistöissä, biologisissa järjestelmissä ja tekniikan sovelluksissa kulkeutuminen voi tapahtua sekä passiivisesti että aktiivisesti. Keskeisiä mekanismeja ovat diffuusio, konvektio ja advektionaalinen kuljetus. Diffuusio perustuu pitoisuuseriin ja satunnaiseen molekyylien liikkumiseen; konvektio eli massan kuljetus tapahtuu liikkuvan fluidin mukana; advektionaalinen kuljetus kuvaa suurten massojen siirtymää fluidin kuljettamana. Lisäksi kulkeutumiseen vaikuttavat tekijät kuten viskositeetti, lämpötila, tiheys ja mahdolliset reaktiot tai pysäytykset.

Sovellukset ovat moninaiset. Biologiassa kulkeutuminen määrittelee, miten molekyylit, kuten ravinteet tai lääkkeet, leviävät kudoksissa ja soluissa. Ympäristötekniikassa se kuvaa saasteiden tai ravinteiden leviämistä ilmassa tai vesissä. Lääketieteessä kulkeutuminen on keskeinen käsite lääkkeen jakautumisessa verenkiertoon ja kudoksiin. Geologisessa ja hydrologisessa kontekstissa se kuvaa aineiden liikettä maaperässä ja vesistöissä.

Esimerkkeinä: kaasujen diffuusio suljetussa tilassa; nesteissä diffuusio ja virtaus; ilman kulkeutuminen aerosoleina pienhiukkasina. Mallintaminen ja mittaaminen pohjaavat usein osa-alueisiin kuten Fickin lakeihin, Navier–Stokes -periaatteisiin sekä erilaisiin tilanyhtälöihin, ja ne ovat olennaisia riskinarvioinnissa ja suunnittelussa. Kulkeutuminen nähdään laaja-alaattisena ilmiönä, joka yhdistää monia tieteenaloja.