排斥Yukawa势下离子-离子相互作用经典输运截面的验证
等离子体物理
2024-01-23 v1
摘要
截面值是描述带电粒子在物质中输运的基本参数。由于离子质量比电子高数个数量级以及实际计算的便利性，弹性核-核碰撞的截面通常采用经典力学处理。著名的Bohr准则首次被提出用于判断经典力学处理是否可靠。随后，Lindhard将Coulomb结果推广到屏蔽势。考虑到现代模拟代码中详细离子-离子相互作用在惯性约束聚变(ICF)研究中日益重要，有必要验证大参数空间内离子-离子相互作用的经典输运截面。本文将排斥Yukawa势下经典力学的输运截面与量子力学结果进行比较。发现微分截面在散射角和速度方面存在差异。我们的结果总体上表明，经典图像在低速和高速情况下均失效，这显著扩展了著名的Bohr准则及其广义变体。此外，本文还分析了经典图像的精确验证区域。这项工作对于ICF研究中现代离子动力学模拟代码的基准测试具有重要意义，涉及α粒子在DT燃料中的阻止本领、离子-离子摩擦以及动力学激波形成中的粘性效应。
引用
@article{arxiv.2401.11891,
title = {Validation of Classical Transport Cross Section for Ion-Ion Interactions Under Repulsive Yukawa Potential},
author = {Tian-Xing Hu and Dong Wu and C. L. Lin and Z. M. Sheng and B. He and J. Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.11891},
year = {2024}
}