- ПЕРЕЗАРЯДКА ИОНОВ
- ПЕРЕЗАРЯДКА ИОНОВ
-
взаимодействие положит. ионов с нейтр. атомами (молекулами) или поверхностью тв. тела, сопровождающееся обменом эл-нами между взаимодействующими ч-цами. П. п. в газах и жидкостях происходит по схеме А++В°+А°+В+ (верхние индексы указывают заряд ч-цы). Если при П. и. внутр. энергия системы взаимодействующих ч-ц не меняется, П. и. наз. резонансной. Таким процессом явл., напр., обмен эл-ном между атомарным ионом и атомом того же элемента (или между мол. ионом и молекулой того же в-ва). Вероятность П. и., определяемая её эфф. поперечным сечением, зависит от рода ч-ц А и В и скорости их относит. движения, а также от параметра aDE/hv (a — размер ионизуемой ч-цы, DЕ — изменение внутр. энергии, v — относит. скорость ч-ц). При уменьшении v сечение П. п. сильно уменьшается для нерезонансной П. и. (когда aDE/hv-> 1) и монотонно возрастает для резонансной. Типичный пример — перезарядка протонов на атомарном и мол. водороде (рис.). Процессы П. и. могут играть существ. роль в балансе ч-ц высокотемпературной плазмы.
Эфф. сечения перезарядки ионов водорода (протонов) в атомном (резонансная перезарядка) и молекулярном (нерезонансная перезарядка) водороде; v — относит. скорости сталкивающихся ч-ц.Возможна также резонансная П. и. с образованием нейтр. атома (молекулы) не в основном состоянии, а в возбуждённом состоянии, когда эл-н захватывается на один из свободных верхних уровней энергии.П. и. вблизи поверхности металла (с захватом эл-на ионом из металла) происходит аналогично П. и. в газах. Особый вид П. и.— захват двух эл-нов с образованием отрицат. иона — возможен для положит. атомарных или мол. ионов газов, для к-рых характерно сродство к электрону.Осн. роль в механизме П. и. играет туннельный эффект. П. и. широко используется в разл. вариантах активной и пассивной диагностики плазмы. (см. ИОНИЗАЦИЯ, СТОЛКНОВЕНИЯ АТОМНЫЕ),.
Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.
- ПЕРЕЗАРЯДКА ИОНОВ
-
- элементарныйпроцесс взаимодействия положительного иона с нейтральным атомом (молекулой)газа, при к-ром один из электронов нейтральной частицы переходит к иону. <П. и. происходит по схеме: А + + B°
A°+ B+ (верх. индексы указывают заряд частицы). Если при П. и. <внутр. энергия системы взаимодействующих частиц не меняется, то перезарядканаз. резонансной. Обмен электроном между атомарным ионом и атомом тогоже элемента (или между молекулярными ионом и молекулой того же вещества)- пример такой симметричной резонансной перезарядки.
Вероятность П. и. определяется эфф. сечениемперезарядки s,к-рое зависит от рода сталкивающихся частиц, их относит, скорости . ит. п. параметра Месси
( а - расстояние порядка атомных размеров,
- изменение внутр. энергии). В случае симметричной резонансной П. и. параметрМесси равен 0, т. к.
=0,и сечение перезарядки sмонотонно растёт с уменьшением скорости столкновения и при тепловых энергияхможет значительно превышать газокинетич. сечение.
Для перезонансной перезарядки в зависимости
имеется максимум при 
~ 1; при больших скоростях столкновения 
поведение 
такое же, как для симметричной резонансной перезарядки, а при малых скоростяхстолкновения 
сечение экспоненциально падает с уменьшением v.
Типичным примером П. и. может быть перезарядкапротонов на атомах (симметричная резонансная П. и.) и молекулах (пере-зонанснаяП. и.) водорода (рис.).
Возможна также резонансная П. и. с образованиемвозбуждённого атома, когда электрон захватывается на один из свободныхверхних энергетич. уровней.
В электроотрицательных газах возможнаП. и., при к-poй положит. ион захватывает два электрона, превращаясь вотрицат. ион. П. п. возможна вблизи поверхности металла. При этом ион нейтрализуетсяэлектроном металла.
П. и. играет существ. роль в балансе частицвысокотемпературной плазмы; определяет торможение пучка атомов, инжектированныхв плазму того же элемента, подвижность ионов в собств. газе, свойствагазоразрядной плазмы, созданной в атомном газе, и т. д.Лит.: Мотт Н., Месси Г., Теорияатомных столкновений, пер. с англ., [3 изд.], М., 1969; Никитин Е. Е.,Смирнов Б. М., Медленные атомные столкновения, М., 1990.
Б. М. Смирнов.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.
.
