高温稠密混合物压强的计算

【摘要】：物态方程是物理学研究的一个基础问题，当代自然科学和工程技术的迅速发展要求知道物质系统在高温稠密环境下所产生的性质和状态，实验模拟这类环境下的过程是不现实的，所以目前人们所做的就是通过各种理论计算，得出这类过程的宏观性质数据， 研究高温稠密混合物质系统的物态方程，就必须了解组成该混合物质的各类原子的内部结构，计算高温稠密混合物质电子结构的主要困难在于确定混合物中各类元素共同的热力学和化学环境，也即温度、压强、化学势等，本文使用含温有界平均原子模型，计算了高温稠密条件下混合物气体的压强．通过求解Dirac方程给出有界原子的电子波函数和轨道能量，电子在各单电子轨道上的平均占据数服从Dirac-Fermi分布，以铝、铝镁混合物、铁和高能炸药HMX(C4 H8 08 N8)为算例，分别计算了在一些温度密度点下的压强，绘出压强随温度密度变化的曲线图并做出了详细的分析，计算结果表明，平均原子模型是计算高温稠密物质压强简单有效的理论方法，对电子的电离平衡、壳层结构等物理效应能够给出合理的描述。