Cтраница 1
Взаимодействия нейтральных частиц в химически реагирующей плазме. [1]
Таким образом, учет взаимодействия нейтральных частиц в приближении Ван-дер - Ваальса позволяет дать качественное, а в значительном числе случаев и хорошее количественное описание поведения термодинамических свойств плотной частично ионизованной плазмы. Приближение Ван-дер - Ваальса обладает, кроме того, хорошими интерполяционными свойствами, что позволяет приближенно описывать свойства вещества от жидкого состояния до плазменного. При этом, как следует из ( 101), при низких температурах основной вклад дает нейтральный компонент, а наличие ван-дер-ваальсовой петли на фазовой диаграмме обеспечивает фазовый переход при состояниях, с температурой ниже критической для данного вещества. При высоких температурах, наоборот, вклад нейтральных частиц становится пренебрежимо малым вследствие их ионизации, и плазма ведет себя как идеальная смесь ионов и электронов. [2]
Исследования f2J, посвященные изучение взаимодействия нейтральных частиц о неоднородным вдектрачеоким полем, проводились в слабых полях ( менее 1 IQ8 В / м) i ив дали ответа на указанное соотношение в волях со сравнительно высокими значениями напряженности электрического поля. [3]
Другим, весьма подробно изученным случаем взаимодействия нейтральных частиц с веществом является прохождение нейтронов через вещество. Как известно, нейтроны получаются при ядерных реакциях, в частности, при ядерном делении в виде быстрых частиц, с энергиями порядка нескольких миллионов электрон-вольт. Двигаясь в веществе и испытывая столкновения с ядрами, нейтроны замедляются. При неупругих соударениях их энергия уменьшается очень существенно в каждом акте рассеяния. Если, однако, энергия нейтронов оказывается ниже первого возбужденного уровня ядра, то в дальнейшем неупругие столкновения не происходят. Замедление нейтронов оказывается связанным с упругими столкновениями нейтронов с ядрами. [4]
При малой степени ионизации и большой плотности подобное соотношение возможно и во взаимодействиях нейтральных частиц с заряженными, и между собой. Это означает, что частицы сильно коррелируют друг с другом, и, следовательно, определение свойств плазмы сводится к решению задачи многих частиц. [5]
Плазма, полученная в ВЧ-плазмотронах, также слабоионизированная, поэтому химические реакции протекают в основном за счет взаимодействия нейтральных частиц. [6]
Однако наиболее явным указанием на неполноту теории частиц с полуцелым спином, основанной на уравнении Дирака, является то обстоятельство, что она не описывает взаимодействие нейтральных частиц с электромагнитным полем. Постулируя наличие полностью аномального магнитного момента у нейтрона, мы можем описать его взаимодействие с магнитными полями. Однако из эксперимента известно, что нейтрон взаимодействует не только с магнитным, но и с постоянным электрическим полем. [7]
Верно и обратное утверждение. В этом смысле роль центробежного барьера при взаимодействии нейтральных частиц с ядрами сказывается гораздо сильнее. [8]
Не следует считать, что химические реакции в плазме протекают только с участием ионизированных частиц. В низкотемпературной плазме, которую обычно используют для проведения химических процессов, степень ионизации относительно невелика, и основную роль играет взаимодействие нейтральных частиц. Такую плазму принято называть изотермической. [9]
Рассмотренное в предыдущих параграфах данной главы приближение Ван-дер - Ваальса для многокомпонентной термодинамической системы, дает возможность качественно верно охарактеризовать вклады в термодинамические функции плазмы, обусловленные взаимодействием нейтральных частиц. Однако это приближение не лишено недостатков и становится все более грубым при увеличении плотности плазмы. Прежде всего, представление ( 95) для второго вириального коэффициента В ( Т) при больших концентрациях п уже не соответствует действительности, поскольку сами коэффициенты а и b становятся функциями температуры и плотности. В общем же случае, такой подход дает существенное занижение значений плотности среды при высоких давлениях ввиду наличия мягкой стенки в потенциале. Кроме того, вклад в свободную энергию ( 101) от старших вириальных коэффициентов вычисляются не точно. Поэтому, регулярный способ расчета может быть основан на применении вириального ( или группового) разложения по степеням плотности среды. Поскольку среда является многокомпонентной, разложение должно вестись сразу по нескольким малым параметрам, характеризующим различные взаимодействия. [10]
Следует отличать полярные молекулы от неполярных. Полярные молекулы обладают заметным дипольным моментом, который возникает по той причине, что электронная плотность оказывается сдвинутой в какую-то одну сторону. Соответственно с этим в общем случае взаимодействие молекул превосходно описывается взаимодействием нейтральных частиц плюс электростатическое действие. [11]