O TERMODINAMIKE VOL'FRAMA V OBLASTI ZhIDKOY FAZY PRI VYSOKIKh DAVLENIYaKh I TEMPERATURAKh

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Работа посвящена описанию термодинамических свойств жидкой фазы вольфрама в рамках трех простых моделей уравнений состояния при высоких плотностях энергии. Рассматриваются модели газа Ван-дер-Ваальса, взаимодействующих точечных центров Петрик и конденсированного вещества в широком диапазоне плотностей и температур. На основе этих трех моделей для жидкого вольфрама построены уравнения состояния, которые представлены в форме зависимости свободной энергии от удельного объема и температуры. Границы областей применимости каждого из трех предложенных уравнений состояния определены путем сопоставления расчетных термодинамических характеристик этого металла с имеющимися экспериментальными данными по изобарическому и изоэнтропическому расширению, а также ударному сжатию при высоких давлениях и температурах.

Авторлар туралы

K. Boyarskikh

K. Khishchenko

Email: konst@ihed.ras.ru

Әдебиет тізімі

  1. Lomonosow M. Tentamen Theoriae de vi Aeris Elastica // Novi Commentarii Academiae Scientiarum Imperialis Petropolitanae. 1748. T. 1. P. 230.
  2. Van der Waals J.D. On the Continuity of the Gaseous and Liquid States. Leiden, 1873.
  3. Капица П.Л. Ломоносов и мировая наука // УФН. 1965. Т. 87. № 1. С. 155.
  4. Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокотемпературных гидродинамических явлений. М.: Наука, 1966.
  5. Альтшулер Л.В., Илькаев Р.И., Фортов В.Е. Использование мощных ударных и детонационных волн для изучения экстремальных состояний вещества // УФН. 2021. Т. 191. № 11. С. 1231.
  6. Петрик Г.Г. 150 лет уравнению состояния Ван-дер-Ваальса. Когнитивный поиск ключей к успеху кубических уравнений состояния // Мониторинг. Наука и технологии. 2023. № 4. С. 110.
  7. Бушман А.В., Канель Г.И., Ни А.Л., Фортов В.Е. Теплофизика и динамика интенсивных импульсных воздействий. Черноголовка: ОИХФ АН СССР, 1988.
  8. Ломоносов И.В., Фортова С.В. Широкодиапазонные полуэмпирические уравнения состояния вещества для численного моделирования высокоэнергетических процессов // ТВТ. 2017. Т. 55. № 4. С. 596.
  9. Боярских К.А., Хищенко К.В. Алгоритм отыскания параметров уравнений состояния на основе метода роя частиц // Изв. РАН. Серия физическая. 2024. Т. 88. № 9. С. 1432.
  10. Kanel G.I., Fortov V.E., Khishchenko K.V., Utkin A.V., Razorenov S.V., Lomonosov I.V., Mehlhorn T., Asay J.R., Chhabildas L.C. Thin Foil Acceleration Method for Measuring the Unloading Isentropes of Shock-compressed Matter // AIP Conf. Proc. 2000. V. 505. P. 1179.
  11. Олейник Г.М., Браницкий А.В., Галанин М.П., Грабовский Е.В., Тищенко И.Ю., Губский К.Л., Кузнецов А.П., Лаухин Я.Н., Лотоцкий А.П., Родин А.С., Смирнов В.П., Ткаченко С.И., Фролов И.И. Ускорение металлических ударников на установке “Ангара-5-1” // Физика плазмы. 2024. Т. 50. № 8. С. 905.
  12. Ким В.В., Маринышко С.И., Острик А.В., Ломоносов И.В. Теплофизические и газодинамические проблемы противометеоритной защиты современных космических аппаратов // Докл. РАН. Физика, технические науки. 2024. Т. 516. № 1. С. 23.
  13. Radchenko P.A., Radchenko A.V., Bauwe S.P., Kamukin A.V. Application of the Finite Element Method to Evaluate the Effectiveness of Spacecraft Protective Screens // Acta Astronaut. 2025. V. 229. P. 466.
  14. Гаранин С.Г. Мощные лазеры и их применение в исследованиях физики высоких плотностей энергии // УФН. 2011. Т. 181. № 4. С. 434.
  15. Хохов В.А., Жаковский В.В., Николаев Н.А., Анатольев С.И., Сипников Д.С., Хищенко К.В., Петров Ю.В., Манюхи С.С., Неласов И.В., Шелев В.В., Колобов Ю.Р. Плавление титана ударной волной, вызванной мощным фемтосекундным лазерным импульсом // Письма в ЖЭТФ. 2022. Т. 115. № 9. С. 576.
  16. Николаев Н.А., Хохов В.А., Ромашевский С.А., Петров Ю.В., Овчинников М.А., Анатольев С.И. Сильное возбуждение электронной подсистемы золота ультракоротким лазерным импульсом и процессы релаксации около температуры плавления // ЖЭТФ. 2024. Т. 165. № 2. С. 165.
  17. Mayer A.E., Vshivkov A.N., Plekhov O.A., Manukhina K.D., Rodionov E.S., Mayer P.N. Experimental and Numerical Study of Stress Wave Generation and Attenuation in Copper during Laser Shock Peening // J. Appl. Phys. 2025. V. 137. P. 065901.
  18. Хищенко К.В., Ткаченко С.И., Левашов П.Р. О волне плавления в металле при быстром нагреве мощным импульсом тока // Письма в ЖТФ. 2006. Т. 32. № 3. С. 67.
  19. Савашицкий А.И., Онуфриев С.В., Армянова Н.М. Исследование физических свойств тугоплавких карбидов металлов IV и V групп периодической таблицы Менделеева при быстром нагреве импульсом электрического тока // УФН. 2022. Т. 192. № 6. С. 642.
  20. Ulmanov I.V., Shmelev D.L., Barengolis S.A. Simulation of the Prebreakdown Processes in a Cathode Microprotrusion with the Tip Shape Varying due to Melting // Vacuum. 2024. V. 220. P. 112823.
  21. Баревича С.А., Зубарев Н.М., Кочурин Е.А. Особенности развития электрогидродинамической неустойчивости границы расплавленного металла в сильном электрическом поле // Письма в ЖТФ. 2024. Т. 50. № 3. С. 36.
  22. Ткаченко С.И., Хищенко К.В., Воробьев В.С., Левашов П.Р., Ломоносов И.В., Фортов В.Е. Метастабильные состояния жидкого металла при электрическом взрыве // ТВТ. 2001. Т. 39. № 5. С. 728.
  23. Бушман А.В., Ломоносов И.В., Фортов В.Е. Уравнения состояния металлов при высоких плотностях энергии. Черноголовка: ИХФЧ РАН, 1992.
  24. Гударенко Л.Ф., Гущина О.Н., Жерноклетов М.В., Медведеев А.Б., Симаков Г.В. Ударное сжатие и изэнтропическое расширение пористых образцов вольфрама, никеля и олова // ТВТ. 2000. Т. 38. № 3. С. 437.
  25. Levashov P.R., Fortov V.E., Khishchenko K.V., Lomonosov I.V. Equation of State for Liquid Metals // AIP Conf. Proc. 2000. V. 505. P. 89.
  26. Levashov P.R., Fortov V.E., Khishchenko K.V., Lomonosov I.V. Analysis of Isobaric Expansion Data Based on Soft-sphere Equation of State for Liquid Metals // AIP Conf. Proc. 2002. V. 620. P. 71.
  27. Fortov V.E., Lomonosov I.V. Equations of State of Matter at High Energy Densities // Open Plasma Phys. J. 2010. V. 3. P. 122.
  28. Горбев Д.Г., Гударенко Л.Ф., Каякин А.А., Куделькин В.Г. Модель уравнения состояния металлов с эффективным учетом ионизации. Уравнения состояния Та, W, Al, Be // ФГВ. 2013. Т. 49. № 1. С. 106.
  29. Соколов Т.С., Дороскупец П.И., Липасов К.Д. Взаимосогласованные шкалы давлений на основании уравнений состояния рубина, алмаза, MgO, B2-NaCl, а также Au, Pt и других металлов до 4 Mбар и 3000 K // Геология и геофизика. 2013. Т. 54. № 2. С. 237.
  30. Khishchenko K.V. Equation of State for Tungsten over a Wide Range of Densities and Internal Energies // J. Phys.: Conf. Ser. 2015. V. 653. P. 012081.
  31. Sokolova T.S., Dorogokupets P.I., Dynishits A.M., Danilov B.S., Litasov K.D. Microsoft Excel Spreadsheets for Calculation of P-V-T Relations and Thermodynamic Properties from Equations of State of MgO, Diamond and Nine Metals as Pressure Markers in High-pressure and High-temperature Experiments // Comput. Geosci. 2016. V. 94. P. 162.
  32. Маевский К.К. Численное исследование ударно-волнового нагружения металлических композитов на базе W и WC // ЖТФ. 2021. Т. 91. № 5. С. 815.
  33. Young D.A. Soft-sphere Model for Liquid Metals. Report UCRL-52352. Livermore, CA: Lawrence Livermore Lab., 1977.
  34. Петрик Г.Г., Годжелева З.Р. Однопараметрическое семейство уравнений состояния на основе модели точечных центров и его связь с однопараметрическим законом соответственных состояний // Мониторинг. Наука и технологии. 2010. № 1. С. 67.
  35. Сережин Н.Н., Хищенко К.В. Уравнение состояния сплава гафиния и циркония при высоких давлениях и температурах в ударных волнах // ТВТ. 2024. Т. 62. № 4. С. 513.
  36. Базаров И.П. Термодинамика. М.: Высшая школа, 1991.
  37. Коваль С.В., Кусков Н.И., Ткаченко С.И. Исследование механизма электрического взрыва проводников и теплофизических характеристик жидких металлов // ТВТ. 1997. Т. 35. № 6. С. 876.
  38. Leitner M., Potilacher G. Density of Liquid Niobium and Tungsten and the Estimation of Critical Point Data // Metall. Mater. Trans. A. 2019. V. 50. P. 3646.
  39. Meija J., Coplen T.B., Berglund M., Brand W.A., De Bievre P., Groning M., Holden N.E., Irrgeher J., Loss R.D., Walczyk T., Prohaska T. Atomic Weights of the Elements 2013 (IUPAC Technical Report) // Pure Appl. Chem. 2016. V. 88. № 3. P. 265.
  40. Крупников К.К., Брюзенк М.И., Крупникова В.П. Ударное сжатие пористого вольфрама // ЖЭТФ. 1962. Т. 42. № 3. С. 675.
  41. Jones A.H., Isbell W.M., Maiden C.J. Measurements of the Very-high-pressure Properties of Materials Using a Light-gas Gun // J. Appl. Phys. 1966. V. 37. № 9. P. 3493.
  42. LASL Shock Hugoniot Data / Ed. Marsh S.P. Berkeley, CA: University of California Press, 1980.
  43. Ragan III C.E. Shock Compression Measurements at 1 to 7 TPa // Phys. Rev. A. 1982. V. 25. № 6. P. 3360.
  44. Hixson R.S., Fritz J.N. Shock Compression of Tungsten and Molybdenum // J. Appl. Phys. 1992. V. 71. № 4. P. 1721.
  45. Boade R.R. Dynamic Compression of Porous Tungsten // J. Appl. Phys. 1969. V. 40. № 9. P. 3781.
  46. Алексеев Ю.Л., Ратников В.П., Рыбаков А.П. Ударные адиабаты пористых металлов // ПМТФ. 1971. № 2. С. 101.
  47. Баканова А.А., Дудоладов И.П., Сутулов Ю.Н. Ударная сжимаемость пористых вольфрама, молибдена, меди и алюминия в области низких давлений // ПМТФ. 1974. № 2. С. 117.
  48. Трунин Р.Ф., Симаков Г.В., Сутулов Ю.Н., Медведев А.Б., Рогозкин Б.Д., Федоров Ю.Е. Сжимаемость пористых металлов в ударных волнах // ЖЭТФ. 1989. Т. 96. № 3. С. 1024.
  49. Трунин Р.Ф., Медведев А.Б., Фунтиков А.И., Подурец М.А., Симаков Г.В., Севастьянов А.Г. Ударное сжатие пористых железа, меди и вольфрама и их уравнение состояния в области терапаскальных давлений // ЖЭТФ. 1989. Т. 95. № 2. С. 631.
  50. Трунин Р.Ф. Ударная сжимаемость конденсированных веществ в мощных ударных волнах подземных ядерных взрывов // УФН. 1994. Т. 164. № 11. С. 1215.
  51. Трунин Р.Ф., Гударенко Л.Ф., Жерноклетов М.В., Симаков Г.В. Экспериментальные данные по ударно-волновому сжатию и адиабатическому расширению конденсированных веществ. Саров: РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2006.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2025

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».