نویسندگان

1 پژوهشکده پلاسما و گداخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران

2 گروه فیزیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قم

چکیده

در این مقاله با در نظر گرفتن اثرات برهم‌کنش تبادلی الکترونی پلاسما، ابتدا به حل عددی معادلات توماس- فرمی به طور مستقیم پرداخته و سپس با استفاده از جواب‌های به دست آمده از این معادلات، بزرگی مقدار تصحیحات تبادلی فشار و انرژی داخلی پلاسمای نوعی را (گاز اتمی با عدد اتمی معین) برحسب تغییرات چگالی و دما محاسبه کرده‌ایم. نتایج محاسبات می‌تواند در بررسی کمی و کیفی تغییرات فاز ماده در دما و چگالی بالا در تحقیقات تجربی و نظری گداخت به روش محصورسازی لختی و همچنین پدیده‌های اخترفیزیکی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Calculation of thermodynamic corrections from electronic exchange effects in Thomas–Fermi model employed for hot dense plasma

نویسندگان [English]

  • H Hosseinkhani 1
  • A H Esmailian Araghi 2

چکیده [English]

In this paper, considering the plasma electronic exchange intraction effects, first, Thomas–Fermi equation has been solved numerically. Then, employing the results of these equations, the amount of exchange corrections for pressure and internal energy of the plasma (electron gas with specific atomic number) has been calculated based on variation of  plasma density and temperature. The results of the calculations can be used in both quantitative and qualitative description of changing the phase of matter in high temperature and density, encountered with in theoretical and experimental  studies of inertial fusion and astro physical phenomena as well.

کلیدواژه‌ها [English]

  • hot dense plasma
  • equations of state
  • electronic exchange effects
  • Thomas– Fermi model
  • inertial confinement

1. S Eliezer, A Ghatak, and H Hora, “Fundamental of Equation of State”, World Scientific (2002). 2. S X Hu et al., Phys. Rev. Lett. 100 (2008) 185003. 3. T Guillot, Annu. Rev. Earth Planet Sci. 33 (2005) 493. 4. J J Fortney et al., Phys. Plasmas 16 (2009) 041003. 5. P Dufour et al., Nature 450 (2007) 522. 6. J D Lindl et al., Phys. Plasmas 11 (2004) 339. 7. S X Hu et al., Phys. Rev. Lett. 104 (2010) 235003. 9. R M More in, “Laser Plasma Interactions”, Proceedings of the 29th Scottish Universities Summer School in Physics, edited by M. B.Hooper, Camelot, Southampton (1986). 10. B Ya Zel’dovich and Yu P Raizer, “Physics of Shock Waves and High Temperature Hydrodynamics Phenomena”, Academic Press, New York (1966). 11. A F Nikiforov, V G Novikov, and V B Uvarov, “Quantum Statistical Models of Hot Dense Matter”, Birkhauser Verlag, Basel, Switzerland (2005). 12. B F Rozsnyai, Phys. Rev. A 53 (1972) 1137. 13. N N Kalitkin and L V Kuzmina, “Tables of Thermodynamic Functions of Matter at High Energy Densities”, Keldysh Institute of Applied Mathematics Russian Academy of Sciences, Moscow (1975). 14. D A.Kirzhnits, Soviet Journal of Experimental and Theoretical Physics 8, 6 (1959) 1081. 15. S K Godunov, and V S Ryabenkii, “The Theory of Difference Schemes – An Introduction to the Underlying Theory”, NorthHolland, Amsterdam (1987). 16. A A Samarskii, and A V Gulin, “Numerical Methods”, Nauka, Moscow (1989).

تحت نظارت وف بومی