Термодинамические функции и электропроводность неидеальной плазмы
Иванов А.В., Рахель А.Д., Шумихин А.С.

Received: June 22, 2026

DOI: 10.31857/S0044451026090088

PDF (618.5K)

С использованием химической модели плазмы, основанной на разложении термодинамического потенциала в ряд по степеням активностей, выполнен расчет термодинамических функций плазмы свинца с развитой ионизацией и параметром кулоновской неидеальности \sim 1. Для определения границ применимости модели проведено сравнение с результатами экспериментов по электровзрыву фольг, в которых изучались свойства сверхкритического флюида свинца. Показано, что модель имеет весьма широкую область применимости и качественно описывает поведение термодинамических функций флюида в интервале удельных объемов начиная от значений, сопоставимых с критическим объемом перехода жидкость-газ (и при больших значениях). При этом использование для статистических сумм атомов и ионов вместо формулы Планка-Ларкина формулы, предложенной Старостиным и Рерихом, приводит к лучшему согласию с экспериментом. Обнаружено, что имеется интервал удельных объемов, в котором вклад от возбужденных состояний в энергию плазмы максимален, и для этого интервала модель существенно занижает этот вклад. Экспериментальные данные указывают на то, что обрезание статистических сумм должно зависеть не только от температуры, как это имеет место в указанных формулах, но и от плотности. Наконец, установлено, что значения электропроводности неидеальной плазмы свинца, измеренные при значениях параметра неидеальности \sim 1 в экспериментах с взрывающимися фольгами, хорошо согласуются с измерениями электропроводности неидеальной плазмы инертных газов в экспериментах с ударными волнами. Это позволило оценить точность экспериментальных данных для такой плазмы, а также точность теоретических расчетов ее электропроводности. Ключевые слова: химическая модель, неидеальная плазма, коэффициент Грюнайзена, скорость звука, теорема вириала, электропроводность, уравнение состояния, возбужденные связанные состояния