Формування та еволюція частинок конденсованої дисперсної фази в полі жорсткого випромінювання.

Анотація

У роботі розглянуто макроскопічні характеристики низькотемпературної плазми (НТП), пов'язані з утворенням і еволюцією конденсованої дисперсної фазою (КДФ) в присутності рівномірно об'ємно розподілених протон-надлишкових радіоактивних ізотопів. Окремо описана структура поля жорстких випромінювань з раніше отриманими функціями джерел S(E) і розподілу електронів по енергіях f(E). НТП з КДФ розширюється в вакуум в адіабатичному режимі, тому для вирішення рівнянь руху газу використовувався метод розмірності і подібності Сєдова для вирішення та проведення розрахунків в задачі про точковий вибух і подальшим розширенням газу в вакуум. В рамках даного методу використані напівемпіричні безрозмірні показники ступенів при шуканих термодинамічних параметрах. Початок формування КДФ фіксоване по реєстрації моменту виникнення спостережуваних ІК-надлишків у поширюємся газі. Показано особливості процесів нуклеацii, що складаються в тому, що в якості мономерів, що беруть участь в конденсації представлені двох-трьохатомні молекули на основі кремнію і вуглецю, а загалі можуть бути іонізованими макромолекулярними комплексами. У рівняннях рівноважної і нерівноважної нуклеації і подальшого зростання частинок КДФ були враховані наслідки наявності поля жорстких випромінювань S(E). Показано, як викликана ними фотоемісія з поверхні ядр конденсації формує позитивний заряд і поверхневий потенціал, який доходить до 100 В. Отримано співвідношення для вірогідності і коефіцієнта налипання позитивно заряджених і нейтральних молекулярних іонів, що беруть участь в конденсації. Отримані результати використані для визначення еволюції функції розподілу часток за розмірами f(r) КДФ в НТП і порівняння її з  N(a) = N₀ a^–3.5, отриманої за допомогою вивчення навколоземного космічного простору. Показано, що в сильно розрідженій НТП зворотний потік заряджених частинок у вигляді електронів і позитивно заряджених молекулярних іонів в зоні  жорсткого випромінювання не компенсує емітований потік фотоелектронів. В цьому випадку для лівого крила N(a) - малих частинок, існує нижня межа розмірів a_min = 10 A, при якій  настає їх руйнування за рахунок кулонівських сил. Крило функції N(a) відповідної великим розмірам обмежено значеннями радіусів a_min = 10³ A. Запропоновано, що у разі розглянутого ризького розширення газу таке обмеження викликано виснаженням змістів відповідних мономерів в одиниці об'єму.