Home
| VOLUME 83 (2006) | ISSUE 12 | PAGE 640 |
|---|
|
Электростатическое взаимодействие двух макрочастиц в модели Пуассона-Больцмана
А. В. Филиппов, А. Ф. Паль, А. Н. Старостин, А. С. Иванов+
ГНЦ РФ Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований, 142190 Троицк, Московская обл., Россия +Российский научный центр "Курчатовский Институт", 123182 Москва, Россия PACS: 52.27.Lw
Abstract
В ряде работ [1 - 4] на основе рассмотрения электростатической энергии системы двух макрочастиц в плазме по модели Больцмана-Пуассона был сделан вывод о возможности притяжения между одноименно заряженными макрочастицами. В модели Больцмана-Пуассона электроны и ионы полагаются распределенными по закону Больцмана в самосогласованном поле, которое само определяется уравнением Пуассона. В настоящей работе на основе рассмотрения силы взаимодействия двух макрочастиц в плазме с помощью максвеллова тензора натяжений показано, что в модели Больцмана-Пуассона две макрочастицы с одинаковыми зарядами всегда отталкиваются друг от друга как в изотермической, так и в неизотермической плазме. На тех расстояниях между макрочастицами, на которых возможна линеаризация больцмановских экспонент, взаимодействие между макрочастицами полностью описывается теорией Дебая-Хюккеля. Найдена свободная энергия системы двух макрочастиц, которая совпадает с потенциалом Юкавы и не имеет минимума, что позволяет сделать вывод о термодинамической неустойчивости такой системы. Совпадение энергии взаимодействия, полученной интегрированием силы взаимодействия, со свободной энергией электрического поля позволяет сделать вывод о потенциальном характере силы взаимодействия двух макрочастиц в равновесной плазме. |