= (7-10) эВ. Для указанного Ieff формула Саха

(8)

даёт концентрацию электронов n

, лежащую в пределах 1017 см-3 ³ n

³ 1014 см-3. Эти значения концентрации для равновесных продуктов детонации взрывчатых веществ типа октогена, гексогена, тэна. В продуктах детонации тротила концентрации будут несколько другими.

Тротил отличается от рассмотренных веществ повышенным содержанием свободного, химически не связанного углерода, конденсирующегося в углеродные частицы, в том числе и в частицы ультрадисперсного алмаза. Мы считаем, что конденсация углерода происходит не «мгновенно» [22] в зоне химической реакции, а продолжается в невозмущённых продуктах детонации и при разлёте. Об этом свидетельствуют результаты экспериментов по малоугловому рентгеновскому рассеянию в детонационной волне в тротиле [39,40] и по нашим представлениям о поведении электропроводности в детонационной волне.

Каждая молекула тротила имеет 7 атомов углерода. В продуктах детонации их концентрация будет n

С

= 7ρ0

N

0

/

μ

. Согласно [41] конденсированный углерод составляет практически 20% от веса заряда, что соответствует концентрации химически не связанных свободных атомов углерода ≈ 2·1022 см-3.

Изолированный атом углерода имеет потенциал ионизации I

= 11,25 эВ. Эффективный потенциал ионизации будем считать Ieff

= (6–7) эВ. Формула Саха дает оценку плотности электронов в продуктах детонации тротила 1017 см-3 ³ n

³ 1016 см-3.

Для оценок температуру в плоскости Чепмена – Жуге будем считать

Т

= 3,5·103 К. При максимальной плотности электронов n

= 1017 см-3 температура их вырождения [19] T

*

= 4,35·1011·n

2/3 = 10 К << T

. Электронный газ не вырожден и подчиняется статистике Больцмана. Тепловая скорость электронов v

= 4·107 см/с. Этой скорости соответствует длина волны электрона λ

= h

/

p

= 2 ·10-7 см ( h

– постоянная Планка, p

=

m

v

– импульс электрона ). Длина волны электрона на порядок превосходит размер частиц и межчастичные расстояния. В силу этого взаимодействие электронов с молекулами продуктов детонации будет носить существенно квантовый характер. Рассмотрение [31] упругого рассеяния электронов на молекулах с сечением равным газокинетическому ≈ 10-15 см2 неправомерно.

Введём длину свободного пробега l

электронов. Согласно [41] по своему физическому смыслу длина волны электрона не может быть больше или порядка длины свободного пробега. Для свободных электронов l

>> λ

= 2·10-7 см. Мы получили оценку длины свободного пробега снизу. Кроме того, соотношение l

>> λ

позволяет считать движение электрона квазиклассическим.

Оценку длины свободного пробега сверху можно получить из экспериментальных результатов по электрическому пробою равновесных продуктов детонации. Согласно [34,35] можно считать электрическую прочность равновесных продуктов детонации Е≈ 106 В/см. Тогда с учётом снижения потенциала ионизации для длины свободного пробега электрона li

по отношению к ионизации получим оценку li

=

Ieff

/

eE

10-5 см.

В обычных случаях li

³

l

. Таким образом в равновесных продуктах детонации 10-5 см ³ l

>> 2·10-7 см.

Если, равновесные продукты детонации считать подчиняющимися закономерностям твёрдого тела, то рассеивающими образованиями могут быть фононы с длинами волн λ

f

³

2λ

. В этом случае сечение рассеяния будет p

l

f

2

/4.

Усреднённое по Дебаевскому спектру оно приводит к длине свободного пробега электрона l

= 4

na

λ4/π3

≈ 2·10-5 см. Мы для оценок будем пользоваться значением l

в пределах 10-5 см ³ l

>> 2·10-7 см.

При максимально возможной плотности электронов n

= 1017 см-3 расстояние между заряженными частицами a

е

= (

n

)-1/3

≈ 2·10-6 см. Поскольку ae

>> λ

, электроны можно считать независимыми. Энергия взаимодействия зарядов друг с другом W

= e