Термодинамiка металiчного гелiю
The internal and free energies of liquid metallic helium are calculated for wide ranges of density and temperature, and the corresponding equation of state is obtained in the framework of perturbation theory. The electron-ion interaction potential is selected as a small parameter, and the calculatio...
Збережено в:
| Дата: | 2018 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English Ukrainian |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2018
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018314 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2018314 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20183142019-03-06T11:17:43Z Thermodynamics of Metallic Helium Термодинамiка металiчного гелiю Shvets, V. T. Kozytskiy, S. V. рiдкий металiчний гелiй термодинамiчнi параметри планети-гiганти liquid metallic helium thermodynamic parameters giant planets The internal and free energies of liquid metallic helium are calculated for wide ranges of density and temperature, and the corresponding equation of state is obtained in the framework of perturbation theory. The electron-ion interaction potential is selected as a small parameter, and the calculations are carried out to the third order of smallness inclusive. Conduction electrons are considered in the random phase approximation with regard for the exchange interaction and correlations in the local field approximation. The hard-sphere model is used for the nuclear subsystem, the sphere diameter being the only parameter of the theory. The sphere diameter and the system density, at which helium transforms from the single- into double-ionized state are evaluated by analyzing the effective pair interaction between helium nuclei also in the third order of perturbation theory. The case of double-ionized helium atoms is considered. The third-order correction turns out substantial in all examined cases. The values obtained for thermodynamic parameters such as the density, temperature, and pressure fall within the ranges typical of the central regions of giant planets, which allows us to suppose the existence of metallic helium in the solar system. В роботi розраховано внутрiшню i вiльну енергiю, та рiвняння стану в рiдкому металiчному гелiї в широкому дiапазонi густин i температур. Для всiх зазначених характеристик металу використана теорiя збурень за потенцiалом електрон-iонної взаємодiї iз врахуванням членiв до третього порядку включно. Для електронiв провiдностi використано наближення випадкових фаз при врахуваннi обмiнної взаємодiї i кореляцiй в наближеннi локального поля. Для ядерної пiдсистеми використана модель твердих сфер. Дiаметр цих сфер є єдиним параметром теорiї. Оцiнку дiаметра i густини системи, за яких вiдбувається перехiд гелiю з одноразово у дворазово iонiзований стан, виконано на основi аналiзу парної ефективної взаємодiї мiж ядрами гелiю. Для останньої також враховується член третього порядку теорiї збурень В роботi розглянуто випадок дворазово iонiзованих атомiв гелiю. Роль поправки третього порядку у всiх випадках виявилась суттєвою. Значення термодинамiчних параметрiв: густини, температури i тиску укладаються в дiапазон значень, характерних для центральних областей планет-гiгантiв. Це дозволяє припустити iснування гелiю в металiчному станi в межах сонячної системи. Publishing house "Academperiodika" 2018-10-06 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018314 10.15407/ujpe58.05.0458 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 58 No. 5 (2013); 458 Український фізичний журнал; Том 58 № 5 (2013); 458 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe58.05 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018314/259 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018314/260 Copyright (c) 2018 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2019-03-06T11:17:43Z |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
рiдкий металiчний гелiй термодинамiчнi параметри планети-гiганти |
| spellingShingle |
рiдкий металiчний гелiй термодинамiчнi параметри планети-гiганти Shvets, V. T. Kozytskiy, S. V. Термодинамiка металiчного гелiю |
| topic_facet |
рiдкий металiчний гелiй термодинамiчнi параметри планети-гiганти liquid metallic helium thermodynamic parameters giant planets |
| format |
Article |
| author |
Shvets, V. T. Kozytskiy, S. V. |
| author_facet |
Shvets, V. T. Kozytskiy, S. V. |
| author_sort |
Shvets, V. T. |
| title |
Термодинамiка металiчного гелiю |
| title_short |
Термодинамiка металiчного гелiю |
| title_full |
Термодинамiка металiчного гелiю |
| title_fullStr |
Термодинамiка металiчного гелiю |
| title_full_unstemmed |
Термодинамiка металiчного гелiю |
| title_sort |
термодинамiка металiчного гелiю |
| title_alt |
Thermodynamics of Metallic Helium |
| description |
The internal and free energies of liquid metallic helium are calculated for wide ranges of density and temperature, and the corresponding equation of state is obtained in the framework of perturbation theory. The electron-ion interaction potential is selected as a small parameter, and the calculations are carried out to the third order of smallness inclusive. Conduction electrons are considered in the random phase approximation with regard for the exchange interaction and correlations in the local field approximation. The hard-sphere model is used for the nuclear subsystem, the sphere diameter being the only parameter of the theory. The sphere diameter and the system density, at which helium transforms from the single- into double-ionized state are evaluated by analyzing the effective pair interaction between helium nuclei also in the third order of perturbation theory. The case of double-ionized helium atoms is considered. The third-order correction turns out substantial in all examined cases. The values obtained for thermodynamic parameters such as the density, temperature, and pressure fall within the ranges typical of the central regions of giant planets, which allows us to suppose the existence of metallic helium in the solar system. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2018 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018314 |
| work_keys_str_mv |
AT shvetsvt thermodynamicsofmetallichelium AT kozytskiysv thermodynamicsofmetallichelium AT shvetsvt termodinamikametaličnogogeliû AT kozytskiysv termodinamikametaličnogogeliû |
| first_indexed |
2025-10-02T01:14:21Z |
| last_indexed |
2025-10-02T01:14:21Z |
| _version_ |
1851765065253912576 |