Elektroprovodnost plazme sa
neutralnom komponentom

U prethodnim radovima [19], [18], [17] je bio razvijen metod proracuna staticke elektroprovodnosti guste potpuno jonizovane plazme baziran na teoriji reprezentiranoj u radu [27]. Na osnovu pomenute metode elektroprovodnost plazme se daje izrazom (3.1) iz prethodne glave 3.1.

U okviru korišcenog metoda ovo vreme relaksacije karakteriše samo interakcija elektrona sa jonima i sa drugim elektronima. Zbog toga metod je neposredno primenjiv na plazme koje su jako jonizovane gde prisustvo neutralne komponente moze biti potpuno zanemareno.

Medjutim dobro je poznato da znacajan interes predstavlja jedna klasa delimicno jonizovanih plazmi gde prisustvo neutralne komponente ne moze biti zanemareno, iako ne dominira u odnosu na elektronske i jonske komponente. Jedan od osnovnih ciljeva ovog rada je razvijanje metoda da se sem jako jonizovanih ukljuci i klasa slabo jonizovanih plazmi.

U plazmama gde je bitno postojanje neutralne komponente mogu biti zanemarene višestruko jonizovane komponente, za razliku od jednostruko jonizovanih jona. Shodno tome u takvim plazmama pomenuto vreme relaksacije $\tau$ u saglasnosti sa [19] moze biti predstavljeno u obliku

$$\dfrac{1}{\tau(E)} = \dfrac{1}{\tau_{e}(E)} = \dfrac{1}{\tau_{ee, ei}(E)} + \dfrac{1}{\tau_{ea}(E)}$$ (3.24)

gde je $\dfrac{1}{\tau(E)}$ ukupno frekvenca sudara plazme $\dfrac{1}{\tau_{ee, ei}(E)}$ frekvenca e-i i e-e sudara, a $\dfrac{1}{\tau_{ea}(E)}$ predstavlja frekvenca e-a sudara.

Znaci ako ukljucimo atome u izracunavanje elektro provodnosti $\sigma_{0}$ , vreme relaksacije tj. frekvenca sudara $\nu_{e} = \nu_{ee, ei} = \nu_{ee} + \nu_{ei}$ koje je prethodno bilo zadato izrazom (3.5) dobija oblik

$$\begin{array}{ll} \displaystyle \nu_{e} \quad = \quad \tau^{-... ...{1}{\tau_{ee, ei}(E)} + N_{a} \upsilon Q_{e a}^{tr} \end{array}$$ (3.25)

gde je $N_{a}$ koncentracija atoma, $\left( \upsilon = \frac{2 E }{m}\right) ^{1/2}$ je relativna brzina elektrona, a $Q_{ea}^{tr}$ je e-a presek za prenos momenta impulsa.

Sada izraz (3.25) za frekvencu $\nu_{e}$ zamenjen u formulu elektroprovodnosti (3.1) dovodi do izraza ciji oblik podseca na Frostovu formulu za elektroprovodnost [20]

$$\begin{array}{ll} \displaystyle \sigma_{0} = -\frac{4 e}{3 m}... ...nu_{ee} + \nu_{ei} + \nu_{ea})}\frac{d\omega}{dE}dE \end{array}$$ (3.26)

U slucaju plazmi kod kojih se mogu zanemariti višestruko jonizovane komponente pri korišcenju RPA teorije izraz (3.25) za frekvencu sudara imace oblik

$$\begin{array}{ll} \displaystyle \nu_{e}^{RPA} \quad = \quad \... ...{3}(q)} \right\rbrace + N_{a} \upsilon Q_{e a}^{tr} \end{array}$$ (3.27)

Slicno u slucaju Semiklasicne aproksimacije izraz (3.25) za frekvencu sudara se moze predstaviti

$$\begin{array}{ll} \displaystyle \nu_{e}^{SC} \quad = \quad \t... ...}{Ze^{2}})^{2}\right] + N_{a} \upsilon Q_{e a}^{tr} \end{array}$$ (3.28)

gde su odgovarajuce velicine u prethodnom izrazu ranije definisane, videti Poglavlje 3.2 strana ().

Elektroprovodnost guste i neidealne plazme vodonika, helijuma i vodonik-helijuma racunali smo pomocu formule (3.26) tj. formula (3.27) odnosno (3.28). Razmatranje smo ogranicili na oblasti parametara plazme za koje se moze smatrati da je plazma trokomponentna (što ce kasnije biti pokazano) tj. da sadrzi samo elektrone, jone i neutralne atome. Sastav plazme odredjivali smo na nacin opisan u dodatak(C) videti strana .