База данных ТЕФИС

ТЕФИС – это база данных по теплофизическим свойствам веществ при экстремальных условиях. Такими условиями называют область высоких температур и/или больших плотностей. Экстремальные условия возникают во многих задачах науки и современной техники: сильноточные излучающие разряды в газах, мощные взрывы, магнитокумулятивные генераторы для получения сверхсильных магнитных полей и токов, мишени для лазерного и пучкового управляемого термоядерного синтеза, проблема строения планет и звездной эволюции, задачи взаимодействия лазерного излучения с веществом и многие другие.

Изучение свойств веществ в экстремальном состоянии началось в Институте прикладной математики им. М.В. Келдыша Российской академии наук в 1950-е годы и продолжается в настоящее время. Оно основывалось на физических моделях, использующих различные приближения квантовой механики и статистической физики. Одно из этих направлений развивается группой под научным руководством члена-корреспондента РАН Н.Н. Калиткина. В эту группу в разные годы входили доктора физико-математических наук И.Д. Родионов и И.А. Соколова, кандидаты физико-математических наук Е.А. Альшина, А.А. Белов, А.С. Борисов, О.А. Волощенко, Р.В. Голованов, И.О. Голосной, Е.А. Днестровская, Е.С. Иванченко, П.В. Корякин, И.А. Козлитин, Л.В. Кузьмина, К.И. Луцкий, А.С. Павлов, И.А. Панин, В.С. Рогов, П.Д. Ширков и научные сотрудники В.С. Волокитин, Д.С. Гужев, И.В. Ритус. Были развиты математические модели и численные методы расчета таблиц термодинамических функций и коэффициентов электронного и атомно-молекулярного переноса. Эти работы легли в основу создаваемой сейчас базы по свойствам веществ.

В настоящее время представляется пробная версия части базы данных ТЕФИС. Эта версия содержит таблицы термодинамических величин давления P, энергии E и энтропии S как функций от температуры T и плотности ρ для первой трети элементов периодической системы. Используются следующие единицы измерения [T] = 1эВ = 11604 К, [ρ] = 1 г/см3, [P] = 1 ГПа = 10 кбар, [E] = 1 кДж/г, [S] = кДж/(г эВ). Сетки по переменным T и ρ являются равномерными в логарифмическом масштабе; в первой версии базы шаги сеток равны Δlgρ=0.2, ΔlgT=0.2, а диапазон изменения таблиц составляет 0.2 ≤ lgT ≤ 4.6 и -6 ≤ lgρ ≤ 6.

Энергия вещества определена с точностью до константы. В данной базе константа выбрана так, что за нуль принята энергия холодного полностью разреженного вещества, полностью диссоциированного на атомы. Это необходимо помнить при сравнении величин энергии с другими базами данных. В таблицах приведены значения нормальной плотности ρ0 и энергии E0 в этом состоянии. Они используются при расчетах ударных адиабат.

Для получения данных по конкретному элементу нужно ввести в базу данных его номер. Демонстрационная часть базы данных содержит трехмерные графики P(T, ρ), E(T, ρ), S(T, ρ) . Их может скачать любой посетитель сайта. Для скачивания таблиц необходимо зарегистрироваться, заполнив прилагаемую анкету. При этом пользователь берет на себя обязательство ссылаться на настоящую базу данных и не передавать ее содержание третьим лицам.