Issues

 / 

2010

 / 

June

  

Instruments and methods of investigation


Dynamic compression of hydrogen isotopes at megabar pressures

, ,
Russian Federal Nuclear Center - All-Russian Research Institute of Experimental Physics, prosp. Mira 37, Sarov, Nizhny Novgorod region, 607188, Russian Federation

We review the results of shock compression of solid protium to the pressure 66 GPa, of liquid deuterium to 110 GPa, and of solid deuterium to 123 GPa in explosive devices of spherical geometry. The results are compared with data obtained by US scientists using traditional energy sources (explosives and light gas guns), striker acceleration in a strong magnetic field (Z facility at Sandia), and powerful lasers (Nova at Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) and Omega at the Laboratory for Laser Energetics, University of Rochester). Results of density measurements of hydrogen isotopes under quasi-isentropic compression are analyzed. The absence of an anomalous increase in density under shock and quasi-isentropic compression of hydrogen isotopes is demonstrated. On the other hand, both processes exhibit a sharp change in the compression curve slopes, at the respective pressures 45 and 300 GPa.

Fulltext pdf (703 KB)
Fulltext is also available at DOI: 10.3367/UFNe.0180.201006d.0605
PACS: 07.35.+k, 62.50.−p, 64.30.−t (all)
DOI: 10.3367/UFNe.0180.201006d.0605
URL: https://ufn.ru/en/articles/2010/6/c/
000281644500003
2-s2.0-77958580133
2010PhyU...53..577T
Citation: Trunin R F, Urlin V D, Medvedev A B "Dynamic compression of hydrogen isotopes at megabar pressures" Phys. Usp. 53 577–593 (2010)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Оригинал: Трунин Р Ф, Урлин В Д, Медведев А Б «Динамическое сжатие изотопов водорода при мегабарных давлениях» УФН 180 605–622 (2010); DOI: 10.3367/UFNr.0180.201006d.0605

References (55) ↓ Cited by (23) Similar articles (6)

  1. Van Thiel M, Alder B J Mol. Phys. 10 427 (1966)
  2. Dick R D, Kerley G I J. Chem. Phys. 73 5264 (1980)
  3. Nellis W J et al. J. Chem. Phys. 79 1480 (1983)
  4. Van Thiel L M et al. Phys. Rev. Lett. 31 979 (1973)
  5. ’Iр’?’?’?рь’?’? ’s ’E ’? ’?р. ’z’?сь’?’? Zh’e’n’s 16 286 (1972); Grigor’ev F V et al. JETP Lett. 16 201 (1972)
  6. ’Iр’?’?’?рь’?’? ’s ’E ’? ’?р. Zh. Eksp. Teor. Fiz. 69 967 (1975); Grigor’ev F V et al. Sov. Phys. JETP 42 378 (1975)
  7. ’Iр’?’?’?рь’?’? ’s ’E ’? ’?р. Zh. Eksp. Teor. Fiz. 75 1683 (1978); Grigorev F V et al. Sov. Phys. JETP 48 847 (1978)
  8. Da Silva L ’E et al. Phys. Rev. Lett. 78 483 (1997)
  9. Collins G W et al. Science 281 1178 (1998)
  10. ’F’?’?ыsh’?’? ’E ’z, Khруст’?’?’?’? ’E ’E Priklad. Mekh. Tekh. Fiz. (2) 122 (1980); Kopyshev V P, Khrustalev V V J. Appl. Mech. Tech. Phys. 21 113 (1980)
  11. ’F’?’?ыsh’?’? ’E ’z, ’pр’?’?’? ’E ’K ’p’?’?р’?ы’? ’?’?’?’?ы ’? э’?стр’?’?’?’?ь’?ы’? с’?ст’?ya’?’?ya ’?’?shch’?ст’? (’z’?’? р’?’?. ’E ’M ’s’?рт’?’?’? ’? ’?р.) (’a.: ’v’?у’?’?, 2000) с. 297
  12. Kerley G I "Equations of state hydrogen and deuterium" SANDIA REPORT sand 2003-3613 Unlimited Release Print (2003)
  13. Holmes N C, Ross M, Nellis W J Phys. Rev. B 52 15835 (1995)
  14. Knudson M D et al. Phys. Rev. Lett. 87 225501 (2001)
  15. Knudson M D et al. Phys. Rev. B 69 144209 (2004)
  16. Hicks D G et al. Phys. Rev. B 79 014112 (2009)
  17. ’B’?ьтshу’?’?р ’’ ’E, ’Fру’?’?’?’?’?’? ’F ’F, ’Gр’?zh’?’?’? ’a ’R Zh. Eksp. Teor. Fiz. 34 886 (1958); Al’tshuler L V, Krupnikov K K, Brazhnik M I Sov. Phys. JETP 7 614 (1958)
  18. Hawke R et al. Phys. Earth Planet. Juter. 6 44 (1972)
  19. ’R’?ь’?’?’?’? ’i ’R ’? ’?р. 5-’? Kh’?р’?т’?’?’?’?с’?’?’? chт’?’?’?ya (’z’?’? р’?’?. ’B ’’ ’a’?kh’?’?’?’?’?’?) (’l’?р’?’?, 2005) с. 108
  20. Il’kaev R I ’?t al. AIP Conf. Proc. 706 73 (2004)
  21. Fortov V E ’?t al. Phys. Rev. Lett. 99 185 (2007)
  22. Boriskov G V et al. Joint 21st AIRAPT and 45th EHPRG Intern. Conf. on High Pressure and Technology, Catania, Italy, 2007 p. 421
  23. ’B’?ьтshу’?’?р ’’ ’E ’? ’?р. Usp. Fiz. Nauk 166 575 (1996); Al’tshuler L V et al. Phys. Usp. 39 539 (1996)
  24. ’pр’?’?’? ’E ’K Zh. Eksp. Teor. Fiz. 49 485 (1965); Urlin V D Sov. Phys. JETP 22 341 (1965)
  25. ’a’?’?’?’?’?’?’? ’B ’G ’E’?’?р. ’?т’?’?’?. ’?’?у’?’? т’?kh’?. ’n’?’?р. ’? ’?р’?’?’?. ф’?’?’?’?’? (1) 23 (1992)
  26. ’l’?’?’?zh’?’?’?’?’? ’B ’n, ’z’?рsh’?’?’? ’B ’E ’E’?’?р. ’?т’?’?’?. ’?’?у’?’? т’?kh’?. ’n’?’?р. ’? ’?р’?’?’?. ф’?’?’?’?’? (4) 47 (1979)
  27. ’I’?уsh’?’? ’G ’’ ’E’?’?р. ’?т’?’?’?. ’?’?у’?’? т’?kh’?. ’a’?т. ’?’?’?’?’?’?р. ф’?’?. ’?р’?ts’?сс’?’? (1) 32 (1991)
  28. Kerley G I Int. J. Impact Enging. 5 441 (1987)
  29. ’nру’?’?’? ’i ’s ’e’?с’?’?р’?’?’?’?т’?’?ь’?ы’? ’?’?’?’?ы’? ’?’? у’?’?р’?’?-’?’?’?’?’?’?’?’?у сzh’?т’?yu ’? ’?’?’?’?’?’?т’?ch’?с’?’?’?у р’?сsh’?р’?’?’?yu ’?’?’?’?’?’?с’?р’?’?’?’?’?ыkh ’?’?shch’?ст’? (’z’?’? р’?’?. ’i ’s ’nру’?’?’?’?) (’l’?р’?’?, 2001)
  30. Boriskov G V et al. Intern. Conf. on Megagauss Magnetic Field Generation and Related Topics, Book of Abstracts, Nov. 5 - 10, 2006, Santa Fe, New Mexico, USA p. 34
  31. ’G’?’?’?’? ’l ’R ’? ’?р. ’z’?сь’?’? Zh’e’n’s 76 508 (2002); Belov S I et al. JETP Lett. 76 433 (2002)
  32. ’G’?р’?с’?’?’? ’I ’E ’? ’?р. Dokl. Ross. Akad. Nauk 392 755 (2003); Boriskov G V et al. Dokl. Phys. 48 553 (2003)
  33. Boriskov G V et al. Phys. Rev. B 71 092104 (2005)
  34. ’nру’?’?’? ’i ’s ’? ’?р. ’z’?сь’?’? Zh’e’n’s 82 317 (2005); Trunin R F et al. JETP Lett. 82 284 (2005)
  35. ’nру’?’?’? ’i ’s ’? ’?р. Zh. Tekh. Fiz. 76 (7) 102 (2006); Trunin R F et al. Tech. Phys. 51 907 (2006)
  36. ’nру’?’?’? ’i ’s ’? ’?р 6-’? ’O’?’?’?’?’?kh’?’?с’?’?’? ’?’?уch’?ы’? chт’?’?’?ya, 2001 ’?., т’?’?’?сы ’?’?’?’?’?’?’?; ’nру’?’?’? ’i ’s ’? ’?р http://www.vniitf.ru/rig/confer/6ZST/6ZST.htm
  37. ’O’?’?ь’?’?’?’?ch Ya ’G, ’i’?’?’?’?р Yu ’z ’s’?’?’?’?’? у’?’?р’?ыkh ’?’?’?’? ’? ’?ыс’?’?’?т’?’?’?’?р’?тур’?ыkh ’?’?’?р’?’?’?’?’?’?’?ch’?с’?’?kh ya’?’?’?’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1966); Zel’dovich Ya B, Raizer Yu P Physics Of Shock Waves And High-Temperature Hydrodynamic Phenomena (Mineola, NY: Dover Publ., 2002)
  38. Desjarlais M P Phys. Rev. B 68 064204 (2003)
  39. Celliers P M et al. Phys. Rev. Lett. 84 5564 (2000)
  40. Collins G W et al. Phys. Rev. Lett. 87 165504 (2001)
  41. Nellis W J Phys. Rev. Lett. 89 165502 (2002)
  42. Nellis W J et al. Phys. Rev. B 59 5 (1999)
  43. ’Iр’?sh’?ch’?’?’? ’l ’F ’? ’?р. 7-’? Kh’?р’?т’?’?’?’?с’?’?’? chт’?’?’?ya (’z’?’? р’?’? ’B ’’ ’a’?kh’?’?’?’?’?’?, 2005)
  44. ’z’?’?’?’?’?с’?’?’? ’B ’R ’? ’?р. ’l’?’?рkhс’?’?ь’?ы’? ’?’?’?’?’?т’?ы’? ’?’?’?ya (’z’?’? р’?’?. ’E ’a ’n’?т’?’?’?, ’I ’B Sh’?’?ts’?’?’?) (’a.: ’v’?у’?’?, 1984) с. 19
  45. Kopyshev V P, Medvedev A B Sov. Tech. Rev. B Therm. Phys. Rev. 5 371 (1993)
  46. ’a’?’?’?’?’?’?’? ’B ’G ’p’?’?р’?ы’? ’?’?’?’?ы ’? э’?стр’?’?’?’?ь’?ы’? с’?ст’?ya’?’?ya ’?’?shch’?ст’?’? (’z’?’? р’?’?. ’E ’M ’s’?рт’?’?’? ’?р.) (’a.: ’v’?у’?’?, 2000) с. 315
  47. ’F’?’?’?’? Yu ’a, ’zуsh’?’?р’?’? ’E ’E, Kh’?’?’?с ’B Zh. Eksp. Teor. Fiz. 73 967 (1977); Kagan Yu M, Pushkarev V V, Kholas A Sov. Phys. JETP 46 511 (1977)
  48. Loubeyre P et al. Nature 383 702 (1996)
  49. Diatschenko V et al. Phys. Rev. B 32 381 (1985)
  50. ’a’?’?’?’?’?’?’? ’B ’G, с’?. 9-’? Kh’?р’?т’?’?’?’?с’?’?’? chт’?’?’?ya (’z’?’? р’?’?. ’B ’’ ’a’?kh’?’?’?’?’?’?) (’l’?р’?’?, 2007) с. 318
  51. ’I’?уsh’?’? ’E ’z (’i’?’?.) ’n’?р’?’?’?’?’?’?’?’?ch’?с’?’?’? с’?’?’?ст’?’? ’?’?’?’?’?’?’?у’?’?ь’?ыkh ’?’?shch’?ст’?. ’l’?р’?’?’?ch’?’?’? (’a.: ’v’?у’?’?, 1978) с. 1-4
  52. ’Eу’?’?’?’?’?’?ch ’a ’z, ’v’?’?’?’?’?’? ’R ’R ’pр’?’?’?’?’?’?’? с’?ст’?ya’?’?ya р’?’?’?ь’?ыkh ’?’?’?’?’? (’a.-’’.: ’I’?сэ’?’?р’?’?’?’?’?’?т, 1948)
  53. Thermophysical Properties of Fluid Systems, NIST Webbook, http://webbook.nist.gov/chemistry/fluid
  54. Mills R L et al. J. Chem. Phys. 66 3076 (1977)
  55. Mills R L et al. J. Chem. Phys. 68 2663 (1978)

© 1918–2026 Uspekhi Fizicheskikh Nauk
Email: ufn@ufn.ru Editorial office contacts About the journal Terms and conditions