1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Химическая физика
  4. T. 42, № 10, 2023

Химическая физика, 2023, T. 42, № 10, стр. 91-95

Поверхностное натяжение облака из заряженных микрочастиц в газоразрядной плазме

Д. Н. Поляков 1, В. В. Шумова 1, 2, *, Л. М. Василяк 1

1 Объединенный институт высоких температур Российской академии наук
Москва, Россия

2 Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук
Москва, Россия

* E-mail: cryolab@ihed.ras.ru

Поступила в редакцию 23.03.2023
После доработки 12.04.2023
Принята к публикации 20.04.2023

Аннотация

Предложена модель расчета коэффициентов поверхностного натяжения сферического облака из заряженных микрочастиц в плазме. Рассчитаны коэффициенты поверхностного натяжения кулоновских сфер, полученных в тлеющем разряде низкого давления в неоне при температурах 77 и 295 К для частиц диаметром 4 и 2 мкм соответственно. Определена потенциальная энергия микрочастиц на поверхности сферы. В проведенных расчетах применялась гидродинамическая модель положительного столба разряда с заряженными микрочастицами. Полученные значения коэффициента поверхностного натяжения кулоновских сфер по величине на несколько порядков меньше, чем у шаровых молний. Предложена гипотеза образования кулоновских сфер в атмосфере Земли.

Ключевые слова: комплексная плазма, кулоновская сфера, потенциальная энергия, поверхностное натяжение, стандартная атмосфера, газовый разряд, шаровая молния.

Список литературы

  1. Fortov V.E., Morfill G.E. Complex and Dusty Plasmas: From Laboratory to Space. Boca Raton: CRC Press, 2009.

  2. Арделян Н.В., Бычков В.Л., Голубков Г.В., Голубков М.Г., Космачевский К.В. // Хим. физика. 2018. Т. 37. № 7. С. 59.

  3. Голубков Г.В., Бычков В.Л., Арделян Н.В., Космачевский К.В., Голубков М.Г. // Хим. физика. 2019. Т. 38. № 7. С. 23.

  4. Голубков Г.В., Арделян Н.В., Бычков В.Л., Космачевский К.В. // Хим. физика. 2018. Т. 37. № 7. С. 65.

  5. Голубков Г.В., Дмитриев А.В., Суворова А.В., Голубков М.Г. // Хим. физика. 2019. Т. 38. № 10. С. 72.

  6. Голубков М.Г., Суворова А.В., Дмитриев А.В., Голубков Г.В. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 10. С. 69.

  7. Surkov V.V., Hayakawa M. // Surv. Geophys. 2020. V. 41. P. 1101.

  8. Williams E.R. // Atmos. Res. 2009. V. 91. P. 140.

  9. Мареев Е.А. // УФН. 2010. Т. 180. № 5 С. 527.

  10. Поляков Д.Н., Василяк Л.М., Шумова В.В. // Прикл. физика. 2018. № 4. С. 11.

  11. Polyakov D.N., Shumova V.V., Vasilyak L.M. // Phys. Lett. A. 2021. V. 389. P. 127082.

  12. Arp O., Block D., Piel A. // Phys. Rev. Lett. 2004. V. 93. P. 165004.

  13. Polyakov D.N., Shumova V.V., Vasilyak L.M. // Plasma Sources Sci. Technol. 2019. V. 28. P. 065017.

  14. Стаханов И.П. О физической природе шаровой молнии. М.: Энергоатомиздат, 1985.

  15. Бычков В.Л. Естественные и искусственные шаровые молнии в атмосфере Земли. М.: МАКС Пресс, 2021.

  16. Голубков Г.В., Бычков В.Л., Готовцев В.О. и др. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 4. С. 51.

  17. Синкевич О.А. // Теплофизика высоких температур. 1997. Т. 35. № 4. С. 651.

  18. Cen J., Yuan P., Xue S. // Phys. Rev. Lett. 2014. V. 112. P. 035001.

  19. Polyakov D.N., Shumova V.V., Vasilyak L.M. // Plasma Sources Sci. Technol. 2021. V. 30. P. 07LT01.

  20. Шумова В.В., Поляков Д.Н., Василяк Л.М. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 12. С. 37.

  21. Балабанов В.В., Василяк Л.М., Ветчинин С.П. и др. // ЖЭТФ. 2001. Т. 119. Вып. 1. С. 99.

  22. Василяк Л.М., Ветчинин С.П., Зимнухов В.С., Поляков Д.Н., Фортов В.Е. // ЖЭТФ. 2003. Т. 123. вып. 3. С. 493.

  23. Шумова В.В., Поляков Д.Н., Василяк Л.М. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 8. С. 71.

  24. Шумова В.В., Поляков Д.Н., Василяк Л.М. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 8. С. 70.

  25. Polyakov D.N., Shumova V.V., Vasilyak L.M. // Plasma Sources Sci. Technol. 2022. V. 31. P. 074001.

  26. Шумова В.В., Поляков Д.Н., Василяк Л.М. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 10. С. 23.

  27. Syrovatka R.A., Deputatova L.V., Filinov V.S. et al. // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1147. P. 012118.

  28. Mihalcea B.M., Filinov V.S., Syrovatka R.A., Vasilyak L.M. // Phys. Rep. 2023. V. 1016. P. 1.

  29. Василяк Л.М., Ветчинин С.П., Поляков Д.Н., Фортов В.Е. // ЖЭТФ. 2005. Т. 127. Вып. 5. С. 1166.

  30. Sorokin D.A., Tarasenko V.F., Baksht E.K., Vinogradov N.P. // Eur. J. Environ. Earth Sci. 2022. V. 22. P. 42.

  31. Turner D.J. // Philos. Trans. Roy. Soc. London, Ser. A.: 1994. V. 347. № 1682. P. 83.

  32. Синкевич О.А. // Теплофизика высоких температур. 1997. Т. 35. № 6. С. 968.

  33. Смирнов Б.М. // УФН. 1992. Т. 162. № 8. С. 43.

  34. Shavlov A.V. // Phys. Lett. A. 2009. V. 373. P. 3959.

  35. Петрушов Н.А., Григорьев А.И., Ширяева С.О. // Электронная обработка материалов. 2016. Т. 52. №. 6. С. 49.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Химическая физика

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал