Квазиизэнтропическая сжимаемость сильнонеидеальной плазмы дейтерия при давлениях до 5500 ГПа: эффекты неидеальности и вырождения
Мочалов М.А., Илькаев Р.И., Фортов В.Е., Михайлов А.Л., Бликов А.О., Огородников В.А., Грязнов В.К., Иосилевский И.Л.

Поступила в редакцию: 3 Октября 2016

DOI: 10.7868/S0044451017030142

PDF (5.1M)

Представлены экспериментальные данные по квазиизэнтропической (сохраняем исторически сложившееся в РФЯЦ-ВНИИЭФ написание слова «изэнтропа» и его производных) сжимаемости сильнонеидеальной плазмы дейтерия, полученные в устройствах цилиндрической и сферической геометрии в области давлений до ГПа. Описаны характеристики экспериментальных устройств, методы диагностики и интерпретации результатов экспериментов. Траектория движения металлических оболочек, сжимающих дейтериевую плазму, регистрировалась с помощью мощных импульсных источников рентгеновского излучения с граничной энергией электронов до 60 МэВ. Значения плотности плазмы от г/см³ до г/см³, что соответствует давлению ГПа (55 Мбар), определялись по измеренному значению радиуса оболочки в момент ее «остановки». Давление сжатой плазмы получено на основе газодинамических расчетов, учитывающих реальные характеристики экспериментальных устройств. Получена сильносжатая дейтериевая плазма, в которой существенны эффекты вырождения электронов в условиях значительного межчастичного взаимодействия. Результаты экспериментов сопоставляются с теоретическими моделями сильнонеидеальной, частично вырожденной плазмы. Получено экспериментальное подтверждение плазменного фазового перехода в области давлений около 150 ГПа (1.5 Мбар), что согласуется с выводом об аномалии в сжимаемости плазмы дейтерия, сделанным в работе [e17036-1].