Книга посвящена физическим основам неравновесной плазмохимии. В ней обобщены и систематизированы результаты экспериментальных и теоретических исследований кинетики неравновесных физикохимических превращений в электрических разрядах. Описаны конкретные плазмохимические процессы, изучаемые в рамках атомно-водородной энергетики, химической технологии, металлургии. Особое внимание уделено оптимизации энергетической эффективности этих процессов.

Для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области физики и химии плазмы, физики газового разряда и молекулярных лазеров, физической и химической кинетики.

ПРЕДИСЛОВИЕ	3

Глава 1
ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПЛАЗМОХИМИИ	5

1.1. Плазмохимические системы и процессы	5
1.2. Плазмохимические методы получения энергоносителей
и восстановителей в атомно-водородной энергетике и металлургии	10
1.3. Плазменные металлургические, химические и технологические
процессы	14
1.4. Химический реактор с вращающейся плазмой и разделение продуктов
плазмохимических реакций	17

Глава 2
ЗАРЯЖЕННЫЕ ЧАСТИЦЫ В НЕРАВНОВЕСНОЙ ПЛАЗМЕ	22

2.1. Физико-химические процессы в неравновесных электрических
разрядах	22
2.2. Функция распределения электронов по энергиям	23
2.3. Процессы ионизацию в неравновесной плазме	31
2.4. Процессы гибели заряженных частиц	37
2.5. Режимы поддержания стационарного состояния неравновесных
разрядов	46
2.6. Неравновесность электронного газа	55

Глава 3
ВОЗБУЖДЁННЫЕ ЧАСТИЦЫ В НЕРАВНОВЕСНОЙ ПЛАЗМОХИМИИ	58

3.1. Возбуждение атомов и молекул электронным ударом	58
3.2. Релаксация возбуждённых частиц	68
3.3. Релаксационные процессы передачи возбуждения	79
3.4. Химические реакции возбуждённых частиц	89
3.5. О неравновесности возбуждённых частиц и их химических
превращений в плазме	105

Глава 4
МИКРОКИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ПЛАЗМЫ	111

4.1. Колебательная кинетика молекул в неравновесной плазме	111
4.2. О влиянии eV-процессов на заселение колебательных уровней
молекул в плазме	123
4.3. О заселении колебательно-возбуждённых состояний молекул
в газовых смесях	130
4.4. Кинетика реакций колебательно-возбуждённых молекул	136
4.5. Кинетика релаксации колебательной энергии и её особенности
в плазмохимических системах	144
4.6. О кинетике заселения электронно-возбуждённых состояний	152
4.7. Распределение частиц по поступательной энергии. Релаксация
и реакции горячих атомов в неравновесной плазме	155

Глава 5
БАЛАНС ЭНЕРГИИ И МАКРОКИНЕТИКА ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ	160

5.1. Механизмы плазмохимических процессов и их энергетическая
эффективность	160
5.2. Баланс энергии и энергетическая эффективность плазмохимических
процессов, стимулируемых колебательным возбуждением реагентов	165
5.3. О закалке продуктов плазмохимических реакций	170
5.4. Динамика колебательной релаксации в плазмохимических системах	181
5.5. Распространение акустических и слабых ударных волн в химически
активной плазме	196
5.6. О неустойчивостях разрядов в неравновесной плазмохимии	204

Глава 6
ГАЗОВЫЕ РАЗРЯДЫ В НЕРАВНОВЕСНОЙ ПЛАЗМОХИМИИ	211

6.1. Тлеющий разряд	211
6.2. СВЧ-разряды	218
6.3. ВЧ-разряды	227
6.4. О несамостоятельных разрядах, поддерживаемых релятивистскими
электронными пучками	230
6.5. Разряды в сверхзвуковых потоках газа	233
6.6. Плазменно-пучковый разряд	240
6.7. О плазмохимических процессах в треках осколков ядерного деления	244

Глава 7
ДИССОЦИАЦИЯ CO₂ И ДРУГИЕ ПРОЦЕССЫ РАЗЛОЖЕНИЯ В ПЛАЗМЕННОЙ
ХИМИИ И МЕТАЛЛУРГИИ	251

7.1. Диссоциация CO₂ и механизмы её осуществления в плазме	251
7.2. Физическая кинетика диссоциации CO₂ через колебательное
возбуждение основного электронного состояния молекул	258
7.3. Колебательная кинетика и энергетический баланс разложения CO₂	263
7.4. Экспериментальные исследования диссоциации CO₂ в плазме	280
7.5. Плазмохимический процесс диссоциации CO₂ в сверхзвуковом потоке	292
7.6. О полной диссоциации CO₂ и восстановлении углерода в плазме	297
7.7. Диссоциация паров воды и получение водорода в плазмохимических
системах	301
7.8. Диссоциация галогенидов и восстановление металлов
в неравновесной плазме	313
7.9. Другие процессы диссоциации в неравновесной плазмохимии	316

Глава 8
ПОЛУЧЕНИЕ СВЯЗАННОГО АЗОТА И ДРУГИЕ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
СИНТЕЗА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ	320

8.1. Синтез оксидов азота и механизмы его осуществления в плазме	320
8.2. Элементарная реакция синтеза NO, стимулируемая колебательным
возбуждением N₂, и её микрокинетика	322
8.3. Кинетика и баланс энергии плазмохимического процесса синтеза
оксидов азота	329
8.4. Устойчивость синтезированных в плазме оксидов азота к обратным
реакциям	334
8.5. Экспериментальные исследования синтеза оксидов азота в плазме	337
8.6. О других неравновесных плазмохимических процессах синтеза
неорганических соединений	341

Глава 9
НЕРАВНОВЕСНЫЕ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ	345

9.1. О реакциях углеводородов в неравновесной плазме	345
9.2. Плазмохимия полимеров	346
9.3. Органический синтез в неравновесной плазме	352

Глава 10
ГЕТЕРОГЕННЫЕ ПЛАЗМОХИМИЧЕСКИЕ
И ПЛАЗМЕННО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ	359

10.1. Электрические разряды в гетерогенных системах	359
10.2. О реакциях газификации в неравновесной плазме	366
10.3. Газификация серы и угля возбуждённым в разряде углекислым
газом	376
10.4. Синтез дифторида криптона и другие неравновесные
плазмохимические процессы с поверхностной стабилизацией
продуктов	384
10.5. О гетерогенных плазменно-металлургических процессах
в неравновесных разрядах	390

ЛИТЕРАТУРА	394

Книги на ту же тему

Химия плазмы. Вып. 1, Смирнов Б. М., ред., 1974
Химия плазмы. Вып. 6, Смирнов Б. М., ред., 1979
Кинетика и термодинамика химических реакций в низкотемпературной плазме, Полак Л. С., ред., 1965
Химия плазмы. Вып. 10, Смирнов Б. М., ред., 1983
Современные методы исследования плазмы, Русанов В. Д., 1962
Химия плазмы. Вып. 7, Смирнов Б. М., ред., 1980
Плазмохимические реакции и процессы, Полак Л. С., ред., 1977
Химия плазмы. Вып. 11, Смирнов Б. М., ред., 1984
Низкотемпературная плазма. Т. 18: Высокоэнергетические процессы обработки материалов, Солоненко О. П., Алхимов А. П., Марусин В. В., Оришич A. M., Рахимянов Х. М., Салимов Р. А., Щукин В. Г., Косарев В. Ф., 2000
Неравновесная колебательная кинетика, Капителли М., ред., 1989
Итоги науки и техники: Физика плазмы. Том 5, Шафранов В. Д., ред., 1984
Итоги науки и техники: Физика плазмы. Том 3, Шафранов В. Д., ред., 1982
Физика СВЧ вакуумно-плазменных нанотехнологий, Яфаров Р. К., 2009
Медленные атомные столкновения, Никитин Е. Е., Смирнов Б. М., 1990
Плазменные и высокочастотные процессы получения и обработки материалов в ядерном топливном цикле: настоящее и будущее, Туманов Ю. Н., 2003
Вакуумно-плазменное и плазменно-растворное модифицирование полимерных материалов, Кутепов A. M., Захаров А. Г., Максимов А. И., 2004
СВЧ-энергетика: Теория и практика, Диденко А. Н., 2003
Физика и химия газовых разрядов в пучках СВЧ-волн, Коврижных Л. М., ред., 1994
Кинетика химических реакций: Учебное пособие, Семиохин И. А., Страхов Б. В., Осипов А. И., 1995
Природа шаровой молнии, Сингер С., 1973
Основы физики процессов в устройствах с низкотемпературной плазмой, Недоспасов А. В., Хаит В. Д., 1991
Высокочастотный ёмкостный разряд: Физика. Техника эксперимента. Приложения: Учебное пособие: Для вузов, Райзер Ю. П., Шнейдер М. Н., Яценко Н. А., 1995
Физика слабоионизованного газа (в задачах с решениями): Учебное пособие. — 2-е изд-е, перераб., Смирнов Б. М., 1978
Физика плазмы (стационарные процессы в частично ионизованном газе): Учебное пособие для вузов, Синкевич О. А., Стаханов И. П., 1991
Физика слабоионизованного газа: В задачах с решениями. — 3-е изд., перераб. и доп., Смирнов Б. М., 1985
Частично ионизованные газы, Митчнер М., Кругер Ч., 1976
Плазма — четвёртое состояние вещества. — 2-е изд., испр., Франк-Каменецкий Д. А., 1963
Элементарные процессы в плазме щелочных металлов, Ключарев А. Н., Янсон М. Л., 1988
Искусственные пучки частиц в космической плазме, Гранналь Б., ред., 1985
Ионосферные процессы, Поляков В. М., Щепкин Л. А., Казимировский Э. С., Кокоуров В. Д., 1968
Пучки убегающих электронов и разряды на основе волны размножения электронов фона в плотных газах, Яковленко С. И., ред., 2007
Методы физико-химической кинетики, Туницкий Н. Н., Каминский В. А., Тимашев С. Ф., 1972
Процессы переноса в реагирующих газах и плазме, Алексеев Б. В., Грушин И. Т., 1994
Возбуждённые частицы в химической кинетике, Бамфорд К., Типпер К., ред., 1973
Релаксационные процессы в ударных волнах, Ступоченко Е. В., Лосев С. А., Осипов А. И., 1965

elapsed time 0.018 sec

/Наука и Техника/Физика

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему