Ионный состав плазмы влажного воздуха под действием ионизирующего излучениястатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 6 декабря 2018 г.
Аннотация:Предложена кинетическая модель ионно-молекулярных процессов с участием заряженных частиц плазмы во влажном воздухе, создаваемой пучком быстрых электронов. Модель включает более 600 процессов с участием электронов, 41 положительных и 14 отрицательных ионов, в том числе гидратированных ионов H3O+(H2O)n и O2 (H2O)n с n = 1, 2,..., 12. Проведены расчеты энергетических цен образования электрон-ионных пар и электронного, колебательного (для молекул воды и вращательного) возбуждения молекул в азоте, кислороде, парах воды, воздухе и влажном воздухе. Предложена методика расчета энергетических цен в смесях по данным расчетов в чистых газах. Изучена эволюция состава плазмы путем численного решения системы из 56 нестационарных уравнений баланса числа заряженных частиц плазмы методом Рунге – Кутта четвертого порядка точности. Определен стационарный состав плазмы путем решения методом итераций стационарных нелинейных уравнений баланса для скоростей ионизации влажного воздуха в диапазоне от 10 до 1016 см−3/с и доли молекул воды от 10−3 % до 1.5 %. Установлено, что при абсолютной влажности 0.015–1.5 % в воздухе при атмосферном давлении и комнатной температуре основными являются два типа положительных ионов H3O+(H2O)n с числом молекул воды n = 5, 6 и три типа отрицательных ионов O2 (H2O)n с n = 5, 8, 9.