ПЕРЕЗАРЯДКА ИОНОВ

ПЕРЕЗАРЯДКА ИОНОВ процесс взаимодействия
положительных ионов с нейтральными атомами (молекулами) или поверхностью
твёрдого тела, сопровождающийся обменом электронами между взаимодействующими
частицами. (Часто нестрого наз. П. и. и аналогичные взаимодействия отрицат.
ионов.) П. и. в газах и жидкостях происходит по схеме А⁺
+ + В^{о _}> А^о + В⁺ (верхние
индексы соответствуют заряду частицы). Если П. и. не сопровождается изменением
внутр. энергии системы взаимодействующих частиц, она наз. резонансной.
Таким процессом является, напр., обмен электроном между атомарным ионом
и атомом того же элемента (или же между молекулярным ионом и молекулой
того же вещества). Вероятность П. и. (характеризуемая её эффективным
поперечным сечением) определяется родом частиц А и В и скоростью
их относительного движения; она зависит от параметра

(а - размер ионизуемой частицы,



изменение внутр. энергии, h - Планка
постоянная, v - относит. скорость частиц). При уменьшении v сечение
П. и. сильно уменьшается для нерезонансной П. и. (когда

) и монотонно возрастает для резонансной.
Типичный пример - перезарядка протонов на атомарном и молекулярном водороде
(рис.). Процессы П. и. могут играть существенную роль в энергетическом
балансе горячей плазмы.

Возможна также резонансная П. и. с образованием
нейтрального атома (молекулы) не в основном, а в возбуждённом состоянии,
когда электрон захватывается на один из свободных верхних уровней энергии
(см.
Атом,
Молекула).

П. и. вблизи поверхности металла (при захвате
ионом электрона из металла) происходит аналогично П. и. в газах. Особый
вид П. и.- захват двух электронов с образованием отрицат. иона - возможен
для положит. атомарных или молекулярных ионов электроотрицат. газов (см.
Сродство
к электрону, Электроотрицателъностъ).

Эффективные сечения o перезарядки ионов
водорода (протонов) в атомном (резонансная перезарядка) и молекулярном
(нерезонансная перезарядка) водороде: v - относительная скорость сталкивающихся
частиц.

Осн. роль в механизме П. и. играет туннельный
эффект. П. и. широко используется в различных вариантах активной и
пассивной диагностики плазмы. См. также Ионизация, Столкновения
атомные.

Лит.: Месси Г., Бархоп Е., Электронные
и атомные столкновения, пер. с англ., М., 1958; Федоренко Н. В., Ионизация
при столкновениях ионов с атомами, "Успехи физических наук", 1959, т. 68,
в. 3; Атомные и молекулярные процессы, под ред. Д. Бейтса, пер. с англ.,
М., 1964.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я