Mainz 1997 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P 24: Dichte Plasmen V

P 24.5: Vortrag

Donnerstag, 6. März 1997, 15:15–15:30, P 204

Dissoziation und Zustandsgleichung in dichtem Wasserstoff — •S. Nagel¹, A. Bunker², R. Redmer¹ und G. Röpke¹ — ¹Universität Rostock, Fachbereich Physik, Universitätsplatz 3, D-18051 Rostock — ²University of Georgia, Dept. of Phys. and Astronomy, Athens, GA 30602-2451, USA

In kürzlich durchgeführten Schockwellenexperimenten in Wasserstoff [1] wurden die Eigenschaften des dichten Fluids bis hin zu Drücken von 180 GPa untersucht. Dabei wurde erstmals die Metallisation von Wasserstoff bei etwa 141 GPa und 3000 K durch Leitfähigkeitsmessungen nachgewiesen. Wir betrachten Wasserstoff bis zum Metallisationsübergang als fluides System, wobei über ein Dissoziationsgleichgewicht H₂ ⇌ 2H der Dissoziationsgrad bestimmt wird. Dazu werden die Paarverteilungsfunktionen und die Zustandsgleichung sowohl mit analytischen Methoden (Integralgleichungstheorie, Fluid Perturbation Theory) als auch mit Monte-Carlo-Simulationen unter Verwendung effektiver Zweiteilchenpotentiale berechnet. Die Berücksichtigung von Dissoziation führt zu einer guten Übereinstimmung mit den experimentellen Drücken. So wird z.B. für die Bedingungen der einsetzenden Metallisation ein Dissoziationsgrad von 19% gefunden.

[1] S.T. Weir., A.C. Mitchell, W.J. Nellis, Phys. Rev. Lett. 76 1860 (1996)