ВОЗМОЖНАЯ ОТРИЦАТЕЛЬНОСТЬ КОЭФФИЦИЕНТА ГРЮНАЙЗЕНА ВОДОРОДА В ОБЛАСТИ ДАВЛЕНИЙ 40–75 ГПа И ТЕМПЕРАТУР 3500–7500 К
А.Б. Медведев1,2
1РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607188 Саров
postmaster@ifv.vniief.ru
2Саровский физико-технический институт, 607186 Саров
Ключевые слова: водород, протий, дейтерий, уравнение состояния, давление, температура, плотность, энергия, коэффициент Грюнайзена, ударная адиабата, изоэнтропа, конвекция, Юпитер, hydrogen, protium, deuterium, equation of state, pressure, temperature, density, energy, Gruneisen coefficient, shock adiabat, isentrope, convection, Jupiter
Страницы: 98-113
Аннотация
Рассмотрены экспериментальные данные по однократному и двукратному ударному сжатию исходно жидких и газообразных (поджатых начальным давлением) изотопов водорода протия и дейтерия при давлениях ≈10÷180 ГПа и температурах ≈3000÷20000 К. Средние значения измеренных величин (давление, плотность, внутренняя энергия, температура) показывают, что при давлении ≈41 ГПа в интервале температур ≈3500÷5700 К и при давлении ≈74 ГПа в интервале температур ≈5000÷7500 К водород характеризуется отрицательным коэффициентом Грюнайзена. Подобная аномалия может иметь важное значение при рассмотрении ряда процессов, в том числе протекающих в газовой оболочке Юпитера, состоящей в основном из смеси протия (≈90 %) и гелия ( ≈10 %). В диапазоне давлений (глубин) ее проявления конвекция в оболочке из протия запрещена при увеличении в ней температуры с ростом давления. Возможно, что относительно небольшое содержание гелия не подавляет аномалию и она является барьером для широкомасштабной конвекции в оболочке Юпитера. Для подтверждения аномалии требуются уточняющие опыты.
DOI: 10.15372/FGV20180211 |
