Перезарядка ионов - элементарный процесс 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 перезарядка
наз. резонансной. Обмен электроном между атомарным ионом и атомом того
же элемента (или между молекулярными ионом и молекулой того же вещества)
- пример такой симметричной резонансной перезарядки.
Вероятность П. и. определяется эфф. сечением
перезарядки s,
к-рое зависит от рода сталкивающихся частиц, их относит, скорости v и
т. п. параметра Месси
(а - расстояние порядка атомных размеров,
- изменение внутр. энергии). В случае симметричной резонансной П. и. параметр
Месси равен 0, т. к.=0,
и сечение перезарядки s
монотонно растёт с уменьшением скорости столкновения и при тепловых энергиях
может 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 скоростях
столкновения
сечение экспоненциально падает с уменьшением v.
Типичным примером П. и. может быть перезарядка
протонов на атомах (симметричная резонансная П. и.) и молекулах (пере-зонансная
П. и.) водорода (рис.).
Возможна также резонансная П. и. с образованием
возбуждённого атома, когда электрон захватывается на один из свободных
верхних энергетич. уровней.
В электроотрицательных газах возможна
П. и., при к-pой положит. ион захватывает два электрона, превращаясь в
отрицат. ион. П. п. возможна вблизи поверхности металла. При этом ион нейтрализуется
электроном металла.
П. и. играет существ. роль в балансе частиц
высокотемпературной плазмы; определяет торможение пучка атомов, инжектированных
в плазму того же элемента, подвижность ионов в собств. газе, свойства
газоразрядной плазмы, созданной в атомном газе, и т. д.
Б. М. Смирнов