РЕКОМБИНА́ЦИЯ ИО́НОВ И ЭЛЕКТРО́НОВ

РЕКОМБИНА́ЦИЯ ИО́НОВ И ЭЛЕКТ­РО́НОВ, про­цесс при­сое­ди­не­ния элек­тро­на к ио­ну, при­во­дя­щий к умень­ше­нию элек­трич. за­ря­да ио­на (в эле­мен­тар­ных элек­трич. за­ря­дах) на еди­ни­цу. В за­ви­си­мо­сти от спо­со­ба от­во­да энер­гии, вы­де­ляю­щей­ся при ре­ком­би­на­ции, раз­ли­ча­ют неск. ви­дов Р. и. и э. Ес­ли при Р. и. и э. из­лу­ча­ет­ся квант све­та, го­во­рят о фо­то­ре­ком­би­на­ции: $$\ce{A+ +e→A+γ}.\tag{1}$$ Здесь $\ce{A+}$ – ион, $\ce{e}$ – элек­трон, $\ce{A}$ – атом, $\ce{γ}$ – γ-квант. Се­че­ние про­цес­са (1) малó (B10^–22 см²), он про­яв­ля­ет­ся толь­ко в меж­звёзд­ной плаз­ме, от­ли­чаю­щей­ся очень низ­кой плот­но­стью.

Бо­лее ти­пи­чен про­цесс трой­ной элек­трон-ион­ной ре­ком­би­на­ции, в ко­то­ром энер­гию, вы­де­ляе­мую при за­хва­те элек­тро­на ио­ном, уно­сит дру­гой элек­трон: $$\ce{A+ + 2e→A+e}.\tag{2}$$ Обыч­но в ре­зуль­та­те про­цес­са (2) об­ра­зу­ет­ся вы­со­ко­воз­бу­ж­дён­ное со­стоя­ние ато­ма. За­тем в ре­зуль­та­те пар­ных со­уда­ре­ний и из­лу­че­ния γ-кван­тов атом пе­ре­хо­дит в осн. со­стоя­ние.

В мо­ле­ку­ляр­ном и ато­мар­ном га­зах дос­та­точ­но вы­со­кой плот­но­сти пре­об­ла­да­ют мо­ле­ку­ляр­ные ио­ны $\ce{AB+}$, при ре­ком­би­на­ции ко­то­рых с элек­тро­на­ми вы­де­ляю­щая­ся энер­гия рас­хо­ду­ет­ся на раз­рыв свя­зи и вы­лет ней­траль­ных час­тиц: $$\ce{AB+ + e→A + B}.\tag{3}$$ Про­цесс (3) на­зы­ва­ет­ся дис­со­циа­тив­ной ре­ком­би­на­цией.

При столк­но­ве­нии по­ло­жи­тель­ных и от­ри­ца­тель­ных ио­нов воз­мож­на пе­ре­да­ча элек­тро­на от от­ри­ца­тель­но­го ио­на по­ло­жи­тель­но­му (ион-ион­ная ре­ком­би­на­ция). Этот про­цесс при не­вы­со­ких дав­ле­ни­ях га­за про­те­ка­ет по пар­но­му ме­ха­низ­му: $$\ce{A^{-} + B+ →A + B;}\tag{4}$$ при ат­мо­сфер­ном и бо­лее вы­со­ком дав­ле­нии по трой­но­му ме­ха­низ­му: $$\ce{A^{-} + B+ + C→A + B + C}.\tag{5}$$