|
|
|
|
Исследование взаимодействия заряженных частиц и термодинамической устойчивости равновесной пылевой плазмы на основе интегрального уравнения Орнштейна-Цернике для многокомпонентной жидкости
Докладчик(и): А.В. Филиппов, ТРИНИТИ Дата, время проведения: 5 декабря 2019 г.(четверг) 11-00 Адрес: Конф.зал.Красноказарменная 17-а Аннотация:
На основе интегрального уравнения Орнштейна-Цернике для многокомпонентной жидкости проведено исследование термодинамической устойчивости равновесной пылевой плазмы и электростатического взаимодействия заряженных частиц в ней. Выполнен переход к однокомпонентному приближению плазмы в случае, когда все подсистемы, кроме пылевой, являются идеальными. Показано, что эффективный псевдопотенциал для определения корреляционных функций в выбранной подсистеме должен определяться без вклада этой подсистемы в постоянную экранирования, но с учетом условия полной квазинейтральности плазмы. Показано, что при значениях параметра неидеальности пылевой подсистемы, меньших единицы, потенциал взаимодействия заряженных частиц плазмы друг с другом достаточно хорошо описывается дебаевским потенциалом с полной постоянной экранирования При больших 1 значениях параметра неидеальности статическая диэлектрическая функция в области малых значений волнового числа становится отрицательной и эта область с ростом параметра неидеальности расширяется. Это приводит к появлению области расстояний, где наблюдается притяжение одноименно заряженных частиц и отталкивание разноименно заряженных. При этом как суммарное давление, так и изотермическая сжимаемость во всем исследованном диапазоне параметра неидеальности, меньших 250, остаются положительными, Изотермическая сжимаемость только самой неидеальной пылевой подсистемы становится отрицательной при значении параметра неидеальности, равном двум как в пылевой плазме с отрицательными, так и с положительными зарядами (в термической пылевой плазме). Показано, что знак производной химического потенциала по полному числу пылевых частиц, положительность которого является третьим условием термодинамической устойчивости растворов, совпадает со знаком изотермической сжимаемости пылевой подсистемы. Поэтому равновесная пылевая плазма при значениях параметра неидеальности, больших 2, становится термодинамически неустойчивой.
Авторы: А.В. Филиппов, В.В. Решетняк, А.Н. Старостин, И.М. Ткаченко, В.Е. Фортов
|