Физики из Казанского федерального университета представили новую теоретическую модель, которая описывает, как звуковые волны распространяются в плотной плазме. Данное научное достижение может найти важное практическое применение, в частности, в сфере энергетики.
Плотная плазма представляет собой экстремальное состояние вещества, для которого характерны сверхвысокие показатели температуры и давления, сообщает ТАСС. Такое состояние материи встречается в различных астрофизических объектах, а также формируется в ходе инерциального термоядерного синтеза. Ключевой особенностью плотной плазмы является способность звуковых волн, то есть колебаний плотности, перемещаться в ней на значительные расстояния, практически не затухая.
Предложенная учеными теоретическая модель дает возможность детально описать эти слабо затухающие коллективные колебания. Как пояснил заведующий кафедрой вычислительной физики Института физики КФУ Анатолий Мокшин, в рамках работы были выведены аналитические формулы для расчета скорости и коэффициента затухания звуковых волн в такой среде.
По словам соавтора исследования, доцента Ильназа Файрушина, в системах с дальнодействующим взаимодействием частиц, к которым относится и плазма Юкавы, звук может распространяться по всей системе без существенных потерь. Этот процесс напоминает распространение звука в кристаллических телах, где дальний порядок структуры обеспечивает схожий эффект.
Результаты этого исследования имеют большое значение для энергетики, так как плотная плазма является рабочим телом в установках инерциального термоядерного синтеза, где она образуется под воздействием сверхинтенсивного лазерного излучения на мишень. Кроме того, полученные данные могут способствовать более глубокому пониманию процессов в комплексной, или пылевой, плазме, которая исследуется на Международной космической станции и служит моделью для изучения свойств конденсированных сред.
