直徑3cm、長10cm管子,一端裝有濃度為0.5×1020atoms/cm3的氮(N)和0.5×1020atoms/cm3的氫(H),另一端裝有1.0×1018atoms/cm3的氮和1.0×1018atoms/cm3的氫,中間用一體心立方結構的鐵膜片隔開,如圖所示。氣體不斷地引入這管子以保證氮和氫的濃度為常數(shù)。整個系統(tǒng)都是在700℃下進行。系統(tǒng)設計要求每小時擴散通過該膜片的氮不超過1%,而允許90%的氫通過該膜片。試設計該膜片的厚度。已知:在700℃的體心立方晶體鐵中,N原子的擴散系數(shù)D=3.64×10-7cm2/s,氫原子的擴散系數(shù)D=1.86×10-4cm2/s。