Эта статья является препринтом и не была отрецензирована.
О результатах, изложенных в препринтах, не следует сообщать в СМИ как о проверенной информации.
Расчет вклада микрополя ионов в термодинамику плотной, разогретой плазмы и тестирование функций распределения ионного микрополя на этой основе.
В связи с работами, проводимыми по управляемому термоядерному синтезу, плотная, сильно разогретая плазма долгие годы усиленно изучается. Изучаются как причины возникновения гидродинамических неустойчивостей, так и внутренние свойства плазмы, включая расчет уравнения состояния вещества в экстремальном состоянии сильного сжатия и разогрева. В последние десятилетия рассматриваются аргументы о том, что при расчетах уравнений состояния вещества в подобных условиях необходимо учитывать фактор ионного микрополя для правильного понимания вклада ядерной компоненты в термодинамические свойства плазмы [ 1-2 ]. При этом аргументами, подтверждающими такие выводы, являются оптические измерения [ 3 ].
Данная заметка иллюстрирует интересный факт того, что расчет вклада ядер в термодинамику через непосредственное введение функции распределения ионного микрополя в свободную энергию системы согласуется с результатами компьютерных расчетов такого вклада методом молекулярной динамики в пределе сильной неидеальности. Показано, что если результаты компьютерного моделирования принять за эталон, то вклад ядер в термодинамику выражается через функцию распределения вероятности флуктуаций ионного микрополя.
Сравнивая результаты этих двух подходов, оказывается возможным протестировать широко применяемые модели ионного микрополя. В результате проведенного тестирования оказалось, что гауссово распределение (а совсем не общепринятое распределение Хольцмарка) наиболее точно воспроизводит твердотельный предел молекулярно-динамических расчетов, что согласуется с ранее высказанными идеями в [ 3 ].
1. Калиткин Н.Н. Модели вещества в экстремальном состоянии, В сб. Математическое моделирование/Физико-химические свойства вещества, 1989, Наука, стр.114-161
2. Калиткин Н.Н. Квазизонное уравнение состояния, Математическое моделирование, 1989, т.1 №2 стр. 64-108.
3. Калиткин Н.Н. Модель квазинезависимых частиц для плазменного микрополя, ДАН, 2008, т.418, в5, с614-618; Козлитин И.А. Моделирование распределение Хольцмарка методом Монте-Карло, Математическое моделирование 2010, т.22, №6 стр.147-156; Белов А.А., Калиткин Н.Н. Варификация моделей микрополя по спектрам плотной, лазерной плазмы, Известия РАН, Серия Физическая, 2021, т.85 №1, с52-58.
4. Feynman R.P., Metropolis N., Teller E. Equation of state of elements based on the generalized Fermi- Thomas theory, Phys. Rev, 1949, Vol75, №10, p.1561-1573.
5. Киржниц Д.А. Квантовые поправки к уравнению Томаса-Ферми, ЖЭТФ, 1957, т32, №1 с115-123; Киржниц Д.А. Экстремальные состояния вещества, УФН, 1971 т104, №3, с489-508.
6. Бурмистров С.Н. Основы статистической физики и физики конденсированного состояния, Издательский Дом Интеллект, 2023, с15-16.
7. Синько Г.В. Расчеты из первых принципов упругих и термодинамических свойств вещества под давлением, Автореферат диссертации на соискание ученой степени д.ф.-м.н., Снежинск, 2006.
8. Никифоров А.Ф., Новиков В.Г., Уваров В.Б. Модифицированная модель Хартри-Фока-Слеттера для вещества с заданной температурой и плотностью. Вопросы атомн. науки и техники: Методики и программы численного решения задач математической физики, 1979г., Вып.4(6) с.16-35.
9. Киржниц Д.А., Лозовик Ю.Е., Шпатаковская Г.В. Статистическая модель вещества УФН, 1975, т.117, №1, с3-47
10. Чанрасекар С. Стохастические проблемы в физике и астрофизике, М. Гос. издат. литературы, 1947г.
11. Крайнов В.П. Модель Хольцмарка для спинового стекла, ФТТ, 2025, т67 в2, стр.285-288.
12. Василевский А.С. Физика твердого тела, ООО Дорфа, 2010г.
13. Борщевский А.В. Физическая Химия Из-во: ХимФак МГУ имени М.В.Ломоносова www.teach-in.ru.
