RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 12, 2025
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2025

 / 

Сентябрь

←  →

Обзоры актуальных проблем


Свойства неидеальной плазмы ударно-сжатых благородных газов и азота до 1 ТПа

† ,
Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, просп. Мира 37, Саров, Нижегородская обл., 607188, Российская Федерация

Представлены результаты экспериментальных исследований сжимаемости, скорости звука, температуры, электропроводности, поглощения и отражения света, выполненных во ВНИИЭФ, при ударном сжатии благородных газов (аргона, криптона, ксенона) и жидкого азота с применением конденсированных взрывчатых веществ в области давлений до Р ≈ 1 ТПа. Приведены экспериментальные устройства для генерации и диагностики состояний с высокой плотностью энергии. Полученные данные использованы для тестирования и уточнения моделей уравнений состояния в условиях влияния сильного межчастичного взаимодействия на свойства веществ в труднодоступной для расчётов области неидеальной плазмы высокого давления. Проведён анализ новой и имеющейся информации о свойствах неидеальной плазмы исследованных материалов.

Текст pdf (1,2 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2025.02.039874
Ключевые слова: неидеальная плазма, благородные газы, азот, адиабата Гюгонио, скорость звука, температура, электропроводность, уравнение состояния
PACS: 43.25.Cb, 43.40.Jc, 52.25.Kn, 52.35.Tc, 64.30.Jk (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2025.02.039874
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2025/9/b/
001606315700002
2-s2.0-105022141745
Цитата: Мочалов М А, Илькаев Р И "Свойства неидеальной плазмы ударно-сжатых благородных газов и азота до 1 ТПа" УФН 195 939–961 (2025)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 30 ноября 2024, доработана: 18 января 2025, 26 февраля 2025

English citation: Mochalov M A, Ilkaev R I “Properties of nonideal plasma of noble gases and nitrogen shock compressed to 1 TPa” Phys. Usp. 68 883–904 (2025); DOI: 10.3367/UFNe.2025.02.039874

Список литературы (117) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Фортов В Е, Якубов И Т Неидеальная плазма (М.: Энергоатомиздат, 1994)
  2. Фортов В Е УФН 177 347 (2007); Fortov V E Phys. Usp. 50 333 (2007)
  3. Алексеев В А, Фортов В Е, Якубов И Т УФН 139 193 (1983); Alekseev V A, Fortov V E, Yakubov I T Sov. Phys. Usp. 26 99 (1983)
  4. Фортов В Е Физика высоких плотностей энергии (М.: Физматлит, 2013)
  5. Fortov V E Extreme States of Matter on Earth and in the Cosmos (Berlin: Springer-Verlag, 2011)
  6. Fortov V E, Iakubov I T The Physics of Non-Ideal Plasma (Singapore: World Scientific, 2000)
  7. Fortov V Thermodynamics and Equations of State for Matter: From Ideal Gas to Quark-Gluon Plasma (New York: World Scientific, 2016)
  8. Fortov V E et al Contrib. Plasma Phys. 41 215 (2001)
  9. Фортов В Е и др ЖЭТФ 124 288 (2003); Fortov V E et al J. Exp. Theor. Phys. 97 259 (2003)
  10. Киилер Р Н УФН 165 595 (1995); Keeler R N Phys. Usp. 38 559 (1995)
  11. Беспалов В Е, Грязнов В К, Фортов В Е ЖЭТФ 76 140 (1979); Bespalov V E, Gryaznov V K, Fortov V E Sov. Phys. JETP 49 71 (1979)
  12. Грязнов В К и др ЖЭТФ 78 573 (1980); Gryaznov V K et al Sov. Phys. JETP 51 288 (1980)
  13. Dattelbaum D M et al AIP Conf. Proc. 1793 090004 (2017)
  14. Chen Q F et al J. Chem. Phys. 140 074202 (2014)
  15. Keeler R N, Van Thiel M, Alder B J Physica 31 1437 (1965)
  16. Van Thiel M, Alder B J J. Chem. Phys. 44 1056 (1966)
  17. Nellis W J, Mitchell A C J. Chem. Phys. 73 6137 (1980)
  18. Ross M, Nellis W, Mitchell A Chem. Phys. Lett. 68 532 (1979)
  19. Ross M Phys. Rev. A 8 1466 (1973)
  20. Ross M J. Chem. Phys. 73 4445 (1980)
  21. Ross M et al J. Chem. Phys. 85 1028 (1986)
  22. Seitz W, Wackerle W Bull. Am. Phys. Soc. 17 1093 (1972)
  23. Dick R D, Warnes R H, Skalyo J (Jr.) J. Chem. Phys. 53 1648 (1970)
  24. Nellis W J, van Thiel M, Mitchell A C Phys. Rev. Lett. 48 816 (1982)
  25. Зубарев В Н, Телегин Г С ДАН СССР 142 309 (1962); Zubarev V N, Telegin G S Sov. Phys. Dokl. 7 34 (1962)
  26. Воскобойников И М, Гогуля М Ф, Долгобородов Ю А ДАН СССР 246 579 (1979); Voskoboinikov I M, Gogulya M F, Dolgoborodov Yu A Sov. Phys. Dokl. 24 375 (1979)
  27. Dick R D J. Chem. Phys. 52 6021 (1970)
  28. Radousky H B et al Phys. Rev. Lett. 57 2419 (1986)
  29. Radousky H B, Ross M High Pressure Res. 1 39 (1988)
  30. Nellis W J et al J. Chem. Phys. 94 2244 (1991)
  31. Hamilton D C et al J. Chem. Phys. 88 5042 (1988)
  32. Nellis W J et al J. Chem. Phys. 95 5268 (1991)
  33. Root S et al Phys. Rev. B 106 174114 (2022)
  34. Root S et al Rev. Lett. 105 085501 (2010)
  35. Root S et al Proc. of the Intern. Conf. on Shock Waves in Condensed Matter, Novgorod, 2010
  36. Mattsson T R et al Phys. Rev. B 90 184105 (2014)
  37. Kim Y-J et al Phys. Rev. Lett. 129 015701 (2022)
  38. Якуб Е С Физика низких температур 19 531 (1993); Yakub E S Low Temp. Phys. 19 377 (1993)
  39. Boates B, Bonev S A Phys. Rev. Lett. 102 015701 (2009)
  40. Григорьев Ф В и др ЖЭТФ 88 1271 (1985); Grigor'ev F V et al Sov. Phys. JETP 61 751 (1985)
  41. Gryaznov V K et al Joint 20th AIRAPT — 43rd EHPRG Intern. Conf. on High Pressure Science and Technology, Karlsruhe, Germany, June 27 - July 1, 2005, Abstracts p. 55
  42. Урлин В Д, Мочалов М А, Михайлова О Л Математическое моделирование 3 (7) 42 (1991)
  43. Urlin V D, Mochalov M A, Mikhailova O L High Pressure Res. 8 595 (1992)
  44. Zhernokletov M V et al Shock Compression of Condensed Matter — 2003, Proc. of the Conf. of the American Physical Society Topical Group on Shock Compression of Condensed Matter (AIP Conf. Proc.) Vol. 706 (Eds M D Furnish, M D Gupta, J W Forbes) (New York: AIP, 2004) p. 129
  45. Mochalov M A et al Shock Compression of Condensed Matter — 1999 (AIP Conf. Proc.) Vol. 505 (Eds M D Furnish, C Chhabildas, R S Hixson) (New York: AIP, 2000) p. 983
  46. Мочалов М А и др Письма в ЖЭТФ 119 854 (2024); Mochalov M A et al JETP Lett. 119 885 (2024)
  47. Мочалов М А и др ЖЭТФ 137 77 (2010); Mochalov M A et al J. Exp. Theor. Phys. 110 67 (2010)
  48. Трунин Р Ф и др Письма в ЖЭТФ 88 220 (2008); Trunin R F et al JETP Lett. 88 189 (2008)
  49. Жерноклетов М В и др ЖЭТФ 163 274 (2023); Zhernokletov M V et al J. Exp. Theor. Phys. 136 241 (2023)
  50. Гатилов Л А и др Приклад. мех. и тех. физ. (1) 99 (1985); Gatilov L A et al J. Appl. Mech. Tech. Phys. 26 (1) 88 (1985)
  51. Mochalov M A et al American Physical Society, Conf. on Shock Compression of Condensed Matter June 28 - July 2, 1999, Snowbird, Utah, Abstracts, S1.05
  52. Кормер C Б и др ЖЭТФ 42 686 (1962); Kormer S B et al Sov. Phys. JETP 15 477 (1962)
  53. Кормер C Б и др ЖЭТФ 48 1033 (1965); Kormer S B et al Sov. Phys. JETP 21 689 (1965)
  54. Урлин В Д ЖЭТФ 49 485 (1965); Urlin V D Sov. Phys. JETP 22 341 (1966)
  55. Грязнов В К, Иосилевский И Л, Фортов В Е Энциклопедия низкотемпературной плазмы Т. III-1 Приложения (Под общ. ред. В Е Фортова, под ред. А Н Старостина, И Л Иосилевского) (М.: Физматлит, 2004)
  56. Lyon S P, Johnson J D, Group T-1 (Eds) "SESAME: The Los Alamos National Laboratory Equation of State Database" Report LA-UR-92-3407 (Los Alamos, NM: Los Alamos National Laboratory, 1995)
  57. Трунин Р Ф (Ред.) Свойства конденсированных веществ при высоких давлениях и температурах (Арзамас-16: ВНИИ экспериментальной физики, 1992)
  58. Альтшулер Л В и др УФН 166 575 (1996); Al'tshuler L V et al Phys. Usp. 39 539 (1996)
  59. Zhernokletov M V et al Shock Compression of Condensed Matter — 2001. Proc. of the Conf. of the American Physical Society, Topical Group on Shock Compression of Condensed Matter, Atlanta, Georgia, 24-29 June 2001 (AIP Conf. Proc.) Vol. 620 (Eds M D Furnish, Y Horie, N N Thadhani) (New York: AIP, 2002) p. 763-766
  60. Гаврилов Н Ф и др Вопросы атомной науки и техники. Сер. Метод. и прогр. числ. реш. задач мат. физ. (3) 11 (1982)
  61. Вассерман А А, Рабинович В А Теплофизические свойства жидкого воздуха и его компонент (М.: Изд-во стандартов, 1968); Пер. на англ. яз., Vasserman A A, Rabinovich V A Thermophysical Properties of Liquid Air and Its Components (Jerusalem: Israel Program for Scientific Translation, 1970)
  62. Рабинович В А и др Теплофизические свойства неона, аргона, криптона и ксенона (М.: Изд-во стандартов, 1976); Пер. на англ. яз., Rabinovich V A et al Thermophysical Properties of Neon, Argon, Krypton, and Xenon (Berlin: Springer-Verlag, 1988)
  63. Гордеев Д Г и др Физика горения и взрыва 44 (2) 61 (2008); Gordeev D G et al Combustion Explosion Shock Waves 44 177 (2008)
  64. Трунин Р Ф и др Экспериментальные данные по ударно-волновому сжатию и адиабатическому расширению конденсированных веществ (Под ред. Р Ф Трунина) (Саров: РФЯЦ - ВНИИЭФ, 2001)
  65. Knudson M D, Asay J R, Deeney C J. Appl. Phys. 97 073514 (2005)
  66. Nellis W J, Mitchell A C, Young D A J. Appl. Phys. 93 304 (2003)
  67. Глушак Б Л, Гударенко Л Ф, Стяжкин Ю М Вопросы атомной науки и техники. Сер. Мат. модел. физ. процессов (2) 57 (1991)
  68. Jephcoat А P et al Phys. Rev. Lett. 59 2670 (1987)
  69. Zisman A N, Aleksandrov I V, Stishov S M Phys. Rev. B 32 484 (1985)
  70. Reichlin R et al Phys. Rev. Lett. 62 669 (1989)
  71. Syassen K Phys. Rev. B 25 6548 (1982)
  72. Asaumi K Phys. Rev. B 29 7026 (1984)
  73. Goettel K A et al Phys. Rev. Lett. 62 665 (1989)
  74. Бликов А О и др Патент RU 2545289 С1; Бликов А О и др Бюлл. изобрет. (9) (2015)
  75. Гришечкин С K и др Письма в ЖЭТФ 80 452 (2004); Grishechkin S K et al JETP Lett. 80 398 (2004)
  76. Мочалов М А и др ЖЭТФ 152 1113 (2017); Mochalov M A et al J. Exp. Theor. Phys. 125 948 (2017)
  77. Calef D F, Ree F H Phys. Rev. B 36 4935 (1987)
  78. Альтшулер Л В УФН 85 199 (1965); Al'tshuler L V Sov. Phys. Usp. 8 52 (1965)
  79. Зельдович Я Б, Райзер Ю П Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений (М.: Наука, 1966); Пер. на англ. яз., Zel'dovich Ya B, Raizer Yu P Physics of Shock Waves and High-Temperature Hydrodynamic Phenomena (New York: Academic Press, 1966, 1967)
  80. Кормер С Б и др ЖЭТФ 49 135 (1965); Kormer S B et al Sov. Phys. JETP 22 97 (1966)
  81. Nadykto B A Shock Compression of Condensed Matter - 2011. Proc. of the Conf. of the American Physical Society Topical Group on Shock Compression of Condensed Matter, Chicago, Illinois, USA, 2011 (AIP Conf. Proc.) Vol. 1426 (Eds M L Elert et al) (Melville, NY: AIP, 2012)
  82. McQueen R G et al High-Velocity Impact Phenomena (Ed. R Kinslow) (New York: Academic Press, 1970) p. 293; Пер. на русск. яз., Мак-Куин Р и др Высокоскоростные ударные явления (М.: Мир, 1973)
  83. Модель И Ш ЖЭТФ 32 714 (1957); Model' I Sh Sov. Phys. JETP 5 589 (1957)
  84. Roth J J. Appl. Phys. 35 1429 (1964)
  85. Цикулин М А, Попов Е Г Излучательные свойства ударных волн в газах (М.: Наука, 1977)
  86. Кормер С Б УФН 94 641 (1968); Kormer S B Sov. Phys. Usp. 11 229 (1968)
  87. Кормер С Б, Синицин М В, Куряпин А И ЖЭТФ 55 1626 (1968); Kormer S B, Sinitsin M V, Kuryapin A I Sov. Phys. JETP 28 852 (1969)
  88. Зельдович Я Б, Кормер С Б, Урлин В Д ЖЭТФ 55 1631 (1968); Zeldovich Ya B, Kormer S B, Urlin V D Sov. Phys. JETP 28 855 (1969)
  89. Кириллов Г А, Кормер С Б, Синицын М В Письма в ЖЭТФ 7 368 (1968); Kirillov G A, Kormer S B, Sinitsin M V JETP Lett. 7 290 (1968)
  90. Radousky H B, Mitchell A C Rev. Sci. Instrum. 60 3707 (1989)
  91. Radousky H B, Ross M Phys. Lett. A 129 43 (1988)
  92. Войтенко А Е, Кузнецов Ф О, Модель И Ш Приборы и техника эксперимента (6) 121 (1962); Voitenko A E, Kuznetsov F O, Model I Sh Instrum. Exp. Tech. (6) 1184 (1962)
  93. Медведев А Б Вопросы атомной науки и техники. Сер. Теор. и приклад. физ. (1) 12 (1992)
  94. Гатилов Л А, Кулешова Л В Прикладная механика и техническая физика (1) 136 (1981); Gatilov L A, Kuleshova L V J. Appl. Mech. Tech. Phys. 22 114 (1981)
  95. Huang S S-S, Freeman G R Can. J. Chem. 55 1838 (1977)
  96. Asaf U, Steinberger I T Phys. Rev. B 10 4464 (1974)
  97. Зельдович Я Б, Ландау Л Д ЖЭТФ 14 32 (1944)
  98. Фортов В Е (Гл. ред.) Энциклопедия низкотемпературной плазмы (М.: Наука, 2000)
  99. Mott N F, Davis E A Electronic Processes in Non-Crystalline Materials (Oxford: Clarendon Press, 1971)
  100. Грязнов В К и др Теплофизические свойства рабочих сред газофазного ядерного реактора (Под ред. В М Иевлева) (М.: Атомиздат, 1980)
  101. Грязнов В К, Иосилевский И Л, Фортов В Е Ударные волны и экстремальные состояния вещества (Под ред. В Е Фортова, Л В Альтшулера, Р Ф Трунина, А И Фунтикова) (М.: Наука, 2000) с. 342
  102. Иосилевский И Л Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Вводный том 1 (Под ред. В Е Фортова) (М.: Наука, 2000)
  103. Иванов Ю В и др ЖЭТФ 71 216 (1976); Ivanov Yu V et al Sov. Phys. JETP 44 112 (1976)
  104. Минцев В Б, Фортов В Е Письма в ЖЭТФ 30 401 (1979); Mintsev V B, Fortov V E JETP Lett. 30 375 (1979)
  105. Минцев В Б, Фортов В Е, Грязнов В К ЖЭТФ 79 116 (1980); Mintsev V B, Fortov V E, Gryaznov V K Sov. Phys. JETP 52 59 (1980)
  106. Zeeger K Semiconductor Physics (New York: Springer-Verlag, 1973); Пер. на русск. яз., Зеегер К Физика полупроводников (М.: Мир, 1977)
  107. Долотенко М И и др Труды седьмой международной конф. по генерации мегагаусcных магнитных полей и родственным экспериментам, Саров, 5-10 августа 1996 г. Т. 2 (Под ред. В К Чернышева, В Д Селемира, Л Н Пляшкевича) (Саров: ВНИИЭФ, 1997)
  108. Veeser L I et al Proc. VIII Intern. Conf. on Megagauss Magnetic Field Generation and Related Topics, Tallahasse, 1998
  109. Eremets M I et al Phys. Rev. Lett. 85 2797 (2000)
  110. Mintsev V B et al Shock Compression of Condensed Matter — 1999 (AIP Conf. Proc.) Vol. 505 (Eds S C Schmidt, D P Dandekar, J W Forbes) (Woodbury, NY: AIP, 2000) p. 987
  111. Zhuo-Ning F et al Phys. Lett. A 519 129700 (2024)
  112. Fedorov I D, Stegailov V V J. Chem. Phys. 161 154503 (2024)
  113. Jiang S et al Nat. Commun. 9 2624 (2018)
  114. Driver K P, Militzer B Phys. Rev. B 93 064101 (2016)
  115. Bergermann A, Redmer R Phys. Rev. B 108 085101 (2023)
  116. Melicherová D, Martoňák R J. Chem. Phys. 158 244503 (2023)
  117. Мочалов М А и др Письма в ЖЭТФ 118 578 (2023); Mochalov M A et al JETP Lett. 118 568 (2023)
© Успехи физических наук, 1918–2025
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение