高強度レーザー衝撃圧縮を用いたメガバール領域における水の状態方程式計測

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  • Equation of states measurements of water at Megabar pressures using intense laser-shock compression
  • コウキョウド レーザー ショウゲキ アッシュク オ モチイタ メガバール リョウイキ ニ オケル ミズ ノ ジョウタイ ホウテイシキ ケイソク

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抄録

海王星や天王星のような巨大氷惑星の内部構造や物質状態を理解するために,メガバール領域(およそ100GPa以上)における水の状態方程式を実験的に求めることが重要である.我々は,高強度レーザー誘起衝撃波による衝撃圧縮実験で,261GPaまでの水のユゴニオ状態(圧力・密度・内部エネルギー)を高精度で決定した.さらに,衝撃温度の同時計測にも初めて成功した.ここで得られた圧力・密度・温度は,最新の第一原理分子動力学計算とよく一致した.また,衝撃圧縮された水からの光反射計測の結果は,この圧力・温度域での水が,解離及び電離しているという第一原理計算の予測に矛盾がないことを示した.

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