Состав плазмы бериллия. Тығыздық бериллий плазманың құрамы
Ключевые слова:
неидеальная плазма, эффективные потенциалы, состав плазмы, уравнение ионизации, , эффективті потенциал, Саха теңдеуі, идеал емес плазма.Аннотация
В данной работе был исследован состав плотной неидеальной плазмы бериллия с помощью уравнений Саха с учетом снижения потенциала ионизации. Состав плотной неидеальной плазмы был получен численными методами при решении уравнения Саха с учетом снижения потенциалов ионизации атомов и ионов. В качестве модели взаимодействия используются эффективные потенциалы, которые учитывают на больших расстояниях эффект экранировки и на малых расстояниях – квантово-механические эффекты дифракции. Для рассмотрения взаимодействия заряда с нейтральными атомами был выбран поляризационный потенциал, учитывающий эффекты экранировки, квантовые эффекты дифракции электрона и поляризацию атома. Степень ионизации была определена как отношение числа свободных электронов к полному числу ядер в плазме. При вычислении состава ионизованной плазмы применялась химическая модель. В такой модели плазма состоит из всевозможных сортов частиц системы. Полученная система нелинейных уравнений Саха с учетом снижения потенциалов ионизации решалась численными методами. В данной работе рассматриваются атомы бериллия, которые с повышением температуры ионизуются и превращаются в ионы и электроны. С повышением температуры образуются голые ядра. Еңбекте эффективті потенциалды алудағы диэлектрлік қайта əсерлесу функция əдісінің қолданылуы қарастырылған. Бериллий плазмасының иондалу тепе-теңдігін есептеу барысында иондалу потенциалының төмендеуін ескеретін Саха теңдеуінің қолданылуы талданған. Идеал емес квазиклассикалық жартылай иондалған бериллий плазмасының құрылымдық қасиеттерін зерттеу кезінде жақын арақашықтықта дифракция кванттық эффектісін, ал алыс арақашықтықта экрандалу эффектісін ескеретін псевдо- потенциалдық модельдері қолданылған. Заряд-атом əсерлесуі поляризацияланған потенциалының экрандалған түрімен сипатталған. Осы эффективтік потенциалдық модельдері негізінде химиялық потенциал – бериллий плазмасы есептелген. Бериллий плазманың құрамында атомдар жєне иондар, ядролар бар.Библиографические ссылки
1 Frontiers in High Energy Density Physics, edited by the National Research Council (National Academic Press, Washington, 2003).
2 Redmer R.A., Röpke G., Morales F., Kilimann K. // Phys. Fluids B 2. – 1990. – P.390.
3 Ebeling W., Förster A., Fortov V.E., Gryaznov V.K., and Polishchuk A.Y. Thermophysical Properties of Hot Dense Plasmas. – Teubner Verlag, Stuttgart-Leipzig, 1991.
4 Zaghloul M.R. // Phys. Plasmas, 2003. – Vol. 10. – P. 527.
5 Zaghloul M.R. Reduced formulation and efficient algorithm for the determination of equilibrium composition and partition functions of ideal and nonideal complex plasma mixtures // Phys. Rev. E, 2004. – Vol. 69. – P. 026702.
6 Harris G.M., Roberts J.E., and Trulio J.G. Equilibrium properties of a partially ionized plasma // Phys. Rev., 1960. – Vol. 119. – P. 1832-1841.
7 Mihalas D., Däppen W., Hummer D.G. The equation of state for stellar envelopes // Astrophys. J., 1988. – Vol. 331. – P.794- 815.
8 Potekhin A.Y., Chabrier G. Equation of state of fully ionized electron-ion plasmas. II. Extension to relativistic densities and to the solid phase// Phys. Rev. E, 2000. – Vol. 62. – P. 8554.
9 Zaghloul M.R. ntegrability criterion for lowering of ionization potentials and formulation of the solution of the inverse problem of constructing consistent thermodynamic functions of nonideal plasmas // Phys. Rev. E, 2009. – Vol. 79. – P. 016410.
10 Aparicio J.M., Chabrier G. Free-energy model for fluid atomic helium at high density// Phys. Rev. E, 1994. – Vol. 50. – P. 4948-4960.
11 Winisdoerffer C., Chabrier G. Free-energy model for fluid helium at high density // Phys. Rev. E, 2005. – Vol. 71. – P. 026402.
12 Saumon D., Chabrier G., Van Horn H.M. An equation of state for low-mass stars and giant planets // Astrophys. J., Suppl. Ser. – 1995. – V. 99. – P.713-741.
13 Potekhin A.Y., Massacrier G., Chabrier G. Equation of state for partially ionized carbon at high temperatures // Phys. Rev. E. – 2005. – V. 62. – P. 046402.
14 Ramazanov T.S., Dzhumagulova K.N. Effective screened potentials of strongly coupled semiclassical plasma. // Phys. Plasmas. 2002, vol.9, No.9, P. 3758-3761.
15 Ramazanov T.S., K.N.Dzhumagulova, M.T.Gabdullin. Effective potentials for ion-ion and charge-atom interactions of dense semiclassical plasma. // Phys. Plasmas. – 2010. – Vol. 17, No.4. – P. 042703 (6 pp).
16 Ramazanov T.S., Dzhumagulova K.N., Omarbakiyeva Yu.A.. Effective polarization interaction potentials “charge-atom” for partially ionized plasma. // Phys. Plasmas, 2005, 12, №9, 092702-1-4.
17 Redmer R. Electrical conductivity of dense metal plasmas // Phys.Rev. 1998. - Vol.59, No.1. - P.1073-1081.
18 Kuhlbrodt S., Redmer R. Transport coefficients for dense metal plasmas // Phys. Rev. E. – 2000. – Vol. 62. – P. 7191-7200.
19 Smirnov B.M. Physics of atom and ion. – M.: Nauka, 1986.
20 Ebeling W., Kraeft W.-D., Kremp D., Theory of bound states and ionization equilibrium in plasmas and solids. - Berlin: Akademie-Verlag, 1976.
21 Redmer R. Thermodynamic and transport properties of dense, low-temperature plasmas // Phys. Rep. – 1997. – Vol. 282. – P. 35-157.
22 Redmer R., Röpke G. // Contrib. Plasma Phys. – 1989. – Vol. 29. – P. 343.
23 Kerley G.I. Theory of Ionization Equilibrium: An Approximation for the Single Element Case // J. Chem. Phys. – 1986. – Vol.85, № 9. – P. 5228-5231.
24 Kuhlbrodt S., Holst B., Redmer R. COMPTRA04 a Program Package to Calculate Composition and Transport Coefficients in Dense Plasmas // Contrib. Plasma Phys. – 2005. – V. 45, N. 2. – P.73-88.
2 Redmer R.A., Röpke G., Morales F., Kilimann K. // Phys. Fluids B 2. – 1990. – P.390.
3 Ebeling W., Förster A., Fortov V.E., Gryaznov V.K., and Polishchuk A.Y. Thermophysical Properties of Hot Dense Plasmas. – Teubner Verlag, Stuttgart-Leipzig, 1991.
4 Zaghloul M.R. // Phys. Plasmas, 2003. – Vol. 10. – P. 527.
5 Zaghloul M.R. Reduced formulation and efficient algorithm for the determination of equilibrium composition and partition functions of ideal and nonideal complex plasma mixtures // Phys. Rev. E, 2004. – Vol. 69. – P. 026702.
6 Harris G.M., Roberts J.E., and Trulio J.G. Equilibrium properties of a partially ionized plasma // Phys. Rev., 1960. – Vol. 119. – P. 1832-1841.
7 Mihalas D., Däppen W., Hummer D.G. The equation of state for stellar envelopes // Astrophys. J., 1988. – Vol. 331. – P.794- 815.
8 Potekhin A.Y., Chabrier G. Equation of state of fully ionized electron-ion plasmas. II. Extension to relativistic densities and to the solid phase// Phys. Rev. E, 2000. – Vol. 62. – P. 8554.
9 Zaghloul M.R. ntegrability criterion for lowering of ionization potentials and formulation of the solution of the inverse problem of constructing consistent thermodynamic functions of nonideal plasmas // Phys. Rev. E, 2009. – Vol. 79. – P. 016410.
10 Aparicio J.M., Chabrier G. Free-energy model for fluid atomic helium at high density// Phys. Rev. E, 1994. – Vol. 50. – P. 4948-4960.
11 Winisdoerffer C., Chabrier G. Free-energy model for fluid helium at high density // Phys. Rev. E, 2005. – Vol. 71. – P. 026402.
12 Saumon D., Chabrier G., Van Horn H.M. An equation of state for low-mass stars and giant planets // Astrophys. J., Suppl. Ser. – 1995. – V. 99. – P.713-741.
13 Potekhin A.Y., Massacrier G., Chabrier G. Equation of state for partially ionized carbon at high temperatures // Phys. Rev. E. – 2005. – V. 62. – P. 046402.
14 Ramazanov T.S., Dzhumagulova K.N. Effective screened potentials of strongly coupled semiclassical plasma. // Phys. Plasmas. 2002, vol.9, No.9, P. 3758-3761.
15 Ramazanov T.S., K.N.Dzhumagulova, M.T.Gabdullin. Effective potentials for ion-ion and charge-atom interactions of dense semiclassical plasma. // Phys. Plasmas. – 2010. – Vol. 17, No.4. – P. 042703 (6 pp).
16 Ramazanov T.S., Dzhumagulova K.N., Omarbakiyeva Yu.A.. Effective polarization interaction potentials “charge-atom” for partially ionized plasma. // Phys. Plasmas, 2005, 12, №9, 092702-1-4.
17 Redmer R. Electrical conductivity of dense metal plasmas // Phys.Rev. 1998. - Vol.59, No.1. - P.1073-1081.
18 Kuhlbrodt S., Redmer R. Transport coefficients for dense metal plasmas // Phys. Rev. E. – 2000. – Vol. 62. – P. 7191-7200.
19 Smirnov B.M. Physics of atom and ion. – M.: Nauka, 1986.
20 Ebeling W., Kraeft W.-D., Kremp D., Theory of bound states and ionization equilibrium in plasmas and solids. - Berlin: Akademie-Verlag, 1976.
21 Redmer R. Thermodynamic and transport properties of dense, low-temperature plasmas // Phys. Rep. – 1997. – Vol. 282. – P. 35-157.
22 Redmer R., Röpke G. // Contrib. Plasma Phys. – 1989. – Vol. 29. – P. 343.
23 Kerley G.I. Theory of Ionization Equilibrium: An Approximation for the Single Element Case // J. Chem. Phys. – 1986. – Vol.85, № 9. – P. 5228-5231.
24 Kuhlbrodt S., Holst B., Redmer R. COMPTRA04 a Program Package to Calculate Composition and Transport Coefficients in Dense Plasmas // Contrib. Plasma Phys. – 2005. – V. 45, N. 2. – P.73-88.
Загрузки
Опубликован
2013-09-27
Выпуск
Раздел
Физика плазмы
