“Ideality” of a “Nonideal” Plasma

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Two chemical models of the plasma, which describe the mixture of free electrons, ions, and atoms, are derived using identity transformations based on the equation of state of the “physical” model of the plasma, in which an interacting mixture of electrons and nuclei (protons) us considered. These chemical models satisfy Onsager’s bookkeeping rule (the equation of state is independent on the position of the bookmark, viz., the boundary separating free and bound states). The effect of excited states of an atom on the equation of state and ionization equilibrium is analyzed. It is concluded that the contribution of the Debye attraction in traditional “chemical” models is overestimated. The relations obtained for the ionization potential lowering and the equations of state differ significantly from the generally accepted expressions and explain qualitatively the experimentally observed effect of “ideality” of a nonideal plasma.

About the authors

A. L Khomkin

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences

Email: shum-ac@mail.ru
125412, Moscow, Russia

A. S Shumikhin

Joint Institute for High Temperatures, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: shum-ac@mail.ru
125412, Moscow, Russia

References

  1. В. Е. Фортов, А. Г. Храпак, И. Т. Якубов, Физика неидеальной плазмы, Физматлит, Москва (2010).
  2. В. Е. Фортов, А. А. Леонтьев, А. Н. Дремин, В. К. Грязнов, ЖЭТФ 71, 225 (1976).
  3. В. А. Сеченов, Э. Е. Сон, О. Е. Щекотов, ТВТ 15, 411 (1977).
  4. А. В. Бушман, Б. А. Ломакин, А. В. Сеченов, В. Е. Фортов, О. Е. Щекотов, И. И. Шарипджанов, ЖЭТФ 69, 1624 (1975).
  5. А. Т. Кунавин, А. В. Кириллин, Ю. С. Коршунов, ТВТ 12, 1302 (1974).
  6. И. Я. Дихтер, В. А. Зейгарник, ТВТ 15, 471 (1977).
  7. И. Я. Дихтер, В. А. Зейгарник, ТВТ 15, 196 (1977).
  8. Г. Э. Норман, А. Н. Старостин, ТВТ 8, 413 (1970).
  9. В. К. Грязнов, М. В. Жерноклетов, В. Н. Зубарев, И. Л. Иосилевский, В. Е. Фортов, ЖЭТФ 78, 573 (1980).
  10. P. Debye and E. Hu¨ckel, Phys. Z. 24, 185 (1923).
  11. Л. П. Кудрин, Статистическая физика плазмы, Атомиздат, Москва (1974).
  12. L. Onsager, in Proc. of the Conference on Electrochemistry, Montpellier, France (1998).
  13. А. А. Веденов, А. И. Ларкин, ЖЭТФ 36, 1139 (1959).
  14. W. Ebeling, W. D. Kraeft, and D. Kremp, Theory of Bound States and Ionization Equilibrium in Plasmas and Solids, Akademie-Verlag, Berlin (1976).
  15. Ю. Г. Красников, ЖЭТФ 33, 516 (1977).
  16. А. Н. Старостин, В. К. Рерих, ЖЭТФ 127, 186 (2005).
  17. В. Е. Фортов, Б. Н. Ломакин, Ю. Г. Красников, ТВТ 9, 869 (1971).
  18. W. Ebeling and S. Hilbert, Eur. Phys. J. D 20, 93 (2002).
  19. W. Ebeling, S. Hilbert, and H. Krienke, J. Mol. Liq. 96-97, 409 (2002).
  20. O. Theimer and T. Wright, Phys. Rev. 180, 308 (1969).
  21. В. С. Воробьев, А. Л. Хомкин, Физика плазмы 3, 885 (1977).
  22. А. Л. Хомкин, И. А. Муленко, TBT 41, 327 (2003).
  23. W. Ebeling and G. P. Bartsch, Beitr. Plasmaphys. 5, 393 (1971).
  24. W. Ebeling and R. S¨andig, Ann. der Phys. 28, 269 (1973).
  25. W. Ebeling, H. Reinholz, and G. R¨opke, Contrib. Plasma Phys. 61, e202100085 (2021).
  26. A. A. Ликальтер, ЖЭТФ 56, 240 (1969).
  27. W. Dappen, D. Mihalas, D. G. Hummer, and B. W. Mihalas, Astrophys. J. 332, 261 (1988).
  28. И. А. Муленко, А. Л. Хомкин, А. С. Шумихин, ТВТ 42, 835 (2004).
  29. A. A. Ликальтер, УФН 170, 831 (2000).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».