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冲击波加载下同位素分离的经典分子动力学模拟

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本工作采用经典非平衡分子动力学（NEMD）的方法，对以氦（He）为模型的同位素粒子进行了动力学模拟。在加载稳态高速冲击波的情况下，我们发现，由两种等量均匀混合的同位素粒子组成的介质，在冲击波波阵面上的分布变得不再均匀，波后仍保持均匀混合的状态。当冲击波突破介质传出到自由面时，不同种的同位素对于冲击波“突破”自由面这一过程的响应差别更加明显。整体分布上较轻的粒子具有更大的速度，而较重的粒子则处于相对滞后的位置，与单种粒子情况的结果一致。这一结果说明，在不考虑电子作用的情况下，同位素种间分离即可出现，这一结果可以为理解惯性约束聚变（ICF）中不同离子在超强激波作用下的行为提供帮助。