Journal of Experimental and Theoretical PhysicsJournal of Experimental and Theoretical Physics0044-45103034-641XRussian Academy of Science10.31857/S0044451024060154IZUChENIE PLOTNOY PLAZMY SVINTsAИЗУЧЕНИЕ ПЛОТНОЙ ПЛАЗМЫ СВИНЦАApfel'baumE. M.АпфельбаумЕ. М. apfel'baum_e_m_noemail@ras.ruKondrat'evA. M.КондратьевА. М. kondrat'ev_a_m_noemail@ras.ruRakhel'A. D.РахельА. Д. rakhel'_a_d_noemail@ras.ruОбъединенный институт высоких температур Российской академии наукОбъединенный институт высоких температур Российской академии наукОбъединенный институт высоких температур Российской академии наук010620241656876888

Проведены измерения термодинамических функций и удельного сопротивления плотной плазмы свинца для значений удельного объема, в 5–20 раз больших нормального значения, давлений 0.4–4.0 ГПа и значений удельной внутренней энергии, которые в 3–18 раз больше энергии сублимации. Измеренные зависимости сравниваются с зависимостями, рассчитанными с помощью химической модели классической плазмы. Целью работы было обнаружение эффектов неидеальности в термодинамических свойствах и поведении удельного сопротивления плазмы. Один из обнаруженных эффектов состоит в том, что коэффициент Грюнайзена такой плазмы во всей исследованной области состояний принимал значения в относительно узком интервале 0.2–0.4. Показано, что химическая модель почти в два раза занижает затраты энергии на ионизацию плазмы и возбуждение атомов и примерно во столько же раз завышает температуру. Установлено, что во всей исследованной области состояний плазмы "ионизация давлением" играет существенную роль: на изотермах удельное сопротивление уменьшается с уменьшением удельного объема.

Проведены измерения термодинамических функций и удельного сопротивления плотной плазмы свинца для значений удельного объема, в 5–20 раз больших нормального значения, давлений 0.4–4.0 ГПа и значений удельной внутренней энергии, которые в 3–18 раз больше энергии сублимации. Измеренные зависимости сравниваются с зависимостями, рассчитанными с помощью химической модели классической плазмы. Целью работы было обнаружение эффектов неидеальности в термодинамических свойствах и поведении удельного сопротивления плазмы. Один из обнаруженных эффектов состоит в том, что коэффициент Грюнайзена такой плазмы во всей исследованной области состояний принимал значения в относительно узком интервале 0.2–0.4. Показано, что химическая модель почти в два раза занижает затраты энергии на ионизацию плазмы и возбуждение атомов и примерно во столько же раз завышает температуру. Установлено, что во всей исследованной области состояний плазмы "ионизация давлением" играет существенную роль: на изотермах удельное сопротивление уменьшается с уменьшением удельного объема.

A. W. DeSilva and A. D. Rakhel, Contrib. Plasma Phys. 45, 236 (2005).A. W. DeSilva and G. B. Vunni, Phys. Rev. E 83, 037402 (2011).J. Cl´erouin, P. Noiret, P. Blottiau et al., Phys. Plasmas 19, 082702 (2012).P. Renaudin, C. Blancard, J. Cl´erouin et al., Phys. Rev. Lett. 91, 075002 (2003).A.W. DeSilva and A. D. Rakhel, Int. J. Thermophys. 26, 1137 (2005).J. Cl´erouin, P. Noiret, V.N. Korobenko, and A.D. Rakhel, Phys. Rev. B 78, 224203 (2008).V.N. Korobenko and A.D. Rakhel, Phys. Rev. B 88, 134203 (2013).V.N. Korobenko and A.D. Rakhel, Phys. Rev. B 75, 064208 (2007).А.М. Кондратьев, В.Н. Коробенко, А.Д. Рахель, ЖЭТФ 154, 1168 (2018).A.M. Kondratyev, V.N. Korobenko, and A.D. Rakhel, J. Phys.: Condens. Matter 19, 195601 (2022).Л. В. Альтшулер, А. В. Бушман, М. В.Жерноклетов и др., ЖЭТФ 78, 741 (1980) [L.V. Al’tshuler, A.V, Bushman, M.V. Zhernokletov et al., Sov. Phys. JETP 51, 373 (1980)].A.D. Rakhel, J. Phys.: Condens. Matter 20, 295602 (2018).A.M. Kondratyev and A.D. Rakhel, Phys. Rev. B 107, 195134 (2023).E.M. Apfelbaum, Contrib. Plasma Phys. 59, e201800148 (2019).E.M. Apfelbaum, Contrib. Plasma Phys. 61, e202100063 (2021).A.Yu. Potekhin, G. Chabrier, A. I. Chugunov, E. DeWitt, and F. J. Rogers, Phys. Rev. E 80, 047401 (2009).А.Л. Хомкин, А.С. Шумихин, УФН 191, 1187 (2021).V.K. Gryaznov, I. L. Iosilevskiy, and V.E. Fortov, Thermodynamic Properties of Shock-Compressed Plasmas Based on a Chemical Picture, in High-Pressure Shock Compression of Solids VII: Shock Waves and Extreme States of Matter, Springer, New York (2004), p. 437.W.R. S. Hixson, M.A. Winkler, and J.W. Shaner, Physica B+C 139-140, 893 (1986).Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц, Теоретическая физика: Т. V. Статистическая физика. Ч. I. 5-е изд. Физматлит, Москва (2002).Таблицы физических величин. Справочник, под ред. И.К. Кикоина. Атомиздат, Москва (1976).Л.В. Гурвич, И.В. Вейц, В.А. Медведев и др., Термодинамические свойства индивидуальных веществ. Справочное издание в 4-х т. Наука, Москва (1979).A. L. Khomkin and A. S. Shumikhin, High Temp.– High Press. 49, 143 (2020).А. Ф. Никифоров, В. Г. Новиков, В.Б Уваров, Квантово-статистические модели высокотемпературной плазмы и методы расчета росселандовых пробегов и уравнений состояния, Физматлит, Москва (2000).G.D. Tsakiris and K. Eidmann, J. Quant. Spectr. Rad. Transfer. 38, 353 (1987).Г.Э. Норман, А.Н Старостин, ТВТ 8, 413 (1970).Г.Э. Норман, А.Н Старостин, ТВТ 6, 410 (1968).А.Б. Медведев, Р. Ф. Трунин, УФН 182, 829 (2012).В. В Бражкин, УФН 182, 847 (2012).R. Redmer, Phys. Rep. 282, 35 (1997).