|
|
I исходных ядер (и случае неравновесие протекавшего нуклеосинтеза). Для получения наблюдаемого изотопного состава элементов с 6=^Z=^28 необходимо, чтобы т|Л!ОД)и2. Образование хим. элементов с 2^28 при взрывах сверхновых подтверждается прямыми наблюдениями сштич. ciioKTpoii сверхновых и рентг. спектров их остатков, свидетельствующих о присутствии элементов группы железа и более л╦гких элементов в выбрасываемом при взрътс веществе.
Для нуклпдов с Z>28 реакции с а-частицами и протонами из-за высокого кулоновского барьера оказываются неэффектнинымм. Образование столь тяж╦лых элементов возможно в реакциях захвата нейтронов. Анализ .изотопного состава элементов тяжелее железа определенно показывает, что часть изотопов была синтезирована в условиях, когда реакции захвата нейтронов протекали значительно быстрее, чем р~-распады образующихся нестабильных нуклидов, т. с. за времена, сравнимые с характерным временем взрыва звезды (т. л. г-процесс; см. Ядерная астрофизик^}. Для протекания г-процесса требуется высокая концентрация в веществе свободных, нейтронов. При взрывах зв╦зд причиной этому может быть, напр., диссоциация тяж╦лых ядер на свободные нейтроны и протоны при гравитационном коллапсе или сильная нейтрализация, вещества благодаря захватам электронов ядрами в условиях электронного вырождения.
Образование обойденных ядер (не способных образоваться при захватах нейтронов) теория объясняет существованием р-процесса, т. с. захвата ядрами протоном н реакциях (р, -у), (р* n)> (pi 2w)i а также процесса образования этих ядер в реакциях с участием нейтрино [напр., v~\\-(A, £)->(Л, Z+l)+e~], излучаемых кол-лапсирующими ядрами зв╦зд. Б реакциях с нейтрино возможно также образование ряда л╦гких элементов.
Лит.,' Ф а у я с р У, А., Экспериментальная и теоретическая пдерная астрофизика, поиски происхождения йлгмсм!тов1 «УФН», 1085, т. 145, с. 441; В и г b i d g е Е. М. et al., Synthesis of the elements in stars, «Rev. Mod. Phys.», 1957, v. 2\\), p. 547; Т г i m b 1 e \\7., The origin and abundances of the chemical eloments, там же, 1У75, v. 47, p. 877, A. M. Хол-лов.
ВИБРбННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ (от лат. vibro ≈ колеблюсь) (электронно-колебательное взаимодействие) ≈ взаимодействие электронов и колебаний ядер в молекуле или в тв╦рдом теле. В широком смысле к В. в, относятся все явления, учитывающие движение ядер; колебат, структура электронных спектров, разрешении запрещ╦нных переходов за сч╦т участия ИОНОЛНОСИММРТ-| ричных колебании и т. п. Такие явления обусловлены | смешиванием электронных состоянии ядорниыи сме-j щеииями (см. Молекулярные спект.ры.}. В узком смысле I к В. в. относят т. н. эффекты Яна ≈ Теллера: собственно Яна ≈ Теллера эффект, псевдоэффскт Яка ≈ Тел-лори и эффект Реннера.
В 1937 Г. А. Ян (Н. A. Jahn} и Э. Тсллср (Е. Teller) установили, что любая конфигурация Q$ атомов или ионов (за исключением линейной) с вырожденным но орбитальному моменту основным электронным состоянием неустойчива относительно смещении, понижающих симметрию конфигурации Qa. Строго говоря, эта теорема Яна ≈ Теллера означает, что минимум адиа-батич. потенциальной анергии на потенциальной поверхности, но можот находиться в точке Qa орбитального вырождения данной системы, а располагается в точках Q=£Qn, соответствующих состояниям с нарушенной симметрией расположения ядер. Если потенциальные барьеры между минимумами адиабатич, потенциальной энергии достаточно высоки, то система может «заморо-зиться» в одном из минимумов ≈ статич. аффект Яна ≈ Теллера; в противном случае наблюдается динамич. эффект Яна ≈ Теллера, к-рый характерен для изолир. молекул и мол. комплексов. Статич, эффект Яна ≈ Теллера в кристаллах реализуется благодаря кооперативному (за сч╦т взаимодействия частиц) увеличению высоты барьеров на потенциальной поверхности. Минимумам адиабатич. потенциальной энергии в атом
случае соответствуют искаж╦нные конфигурации веси кристаллич, структуры, при к-рых электронное вырождение для каждого т. н. ян-теллеровского иона снимается. Такое энергетически выгодное упорядочение локальных искажений с ростом тсмп-ры может разрушаться тепловыми флуктуациями, полому с изменением темп-ры за сч╦т кооперативного эффекта Яна ≈ Теллера можот происходить структурный фазовый переход.
Исчезновение минимума адиабатич. потенциальной энергии для вые о ко симметричной конфигурации Qtt молекул и кристаллов можот наблюдаться также в случае невырожденного основного электронного со-стояния вследствие его смешивания с близко расположенным возбужденным состоянием. Такой эффект наз. псеццоэффсктом Яна ≈ Теллера (его пая. также аффектом Яна ≈ Теллера второго порядка, т. к. в этом случае разложение адиабатич, потенциала по нормальным координатам начинается с членов второй степени но Q≈QO)- Псевдоэффект Яна ≈ Теллера может быть сильным и слабым. При слабом исепдоэффскте положение минимума потенциальной поверхности (в точке Qn] сохраняется, но уменьшается кривизна потенциальной поверхности вдоль координаты Q н точке <?0, т. е. результирующая, переформированная В. в. силовая константа уменьшается по сравнению с исходной. При сильном псевдоэффекте неренорыированная силовая константа изменяет злак на противоположный знаку исходной константы ≈ возникает структурная неустойчивость, минимум потенциальной энергии перемещается ив точки Qf, в точки Q^=Q(I.
Эффект Реннера [Р. Реннор (R, Renner), 1934], к-pun паз. также эффектом Реннера ≈ Тсллора, возникает в линейных молекулах при наличии орбита:! иного вырождения электронных, состояний, что может привести к отклонению конфигурации атомов от линейной. При определ. параметрах системы соответствующая силовая константа для изгиба линейной конфигурации может уменьшаться или даже менять знак. Тогда линейная конфигурация превращается н угловую.
Экспериментально структурные и спектральные проявления эффектов Яна ≈ Теллера наблюдаются для пек-рых молекул и кристаллов, содержащих ионы переходных металлов. Псевдооффсктом Яна ≈ Теллера объясняют отклонения формы молекул от наиб, симметричных. Возникновение спонтанной поляризации в ссгнетозлектриках также трактуют как проявление кооперативного псевдоэффекта Яна ≈ Теллера (виброн-ная теория согнетоэлектричества). Приложения теории В. в, охватывают стереохимию, теорию хим. реакции, кристаллофизику и кристаллохимию, спектроскопию, сегнетоулектрич. и маги, фазовые переходы, виброн.лые возбуждения в молекулярных кристаллах, а также, проблемы, связанные со строением атомных ядер и спонтанным нарушением симметрии в теории элементарных частиц.
Лит,.- Ландау Л. Д., Л и ф ш и ц Е. М., Квантовая механика, Я и.щ., М., 1974; К л ь я ш а в и ч м. А., Атомная и молекулярная спектроскопия, М., 1%2: Я н Г. А., Т е л-л с р Э., Устойчшюсть многоатомных молекул с вырожденными электронными состояниями, в сО.; Нике Р., Г о л д А., Симметрия в твердом тме, пер. с англ., М., 1970; К у-г е л ь К. И., X о м с к и и Д. И,, Эффект Пня ≈ Теллера и магнетизм; соединения переходных металл он, «УФН», 1382, т. 13fi, с, 621; Б е р с у к с, р И. Б., П о л и н г е р В. 3,. Вибронныс взаимодействия в молекулах и кристаллах, М., 1983; Э л л и о т Д ж., Д о б е р П., Симметрия Е физике, ппр. с англ.. т. 2, М., 198,4; К и к \\ m а тг R.. Thft Jahn≈ Teller effect in molecules and crystals, h- ∙≈ [a.o.J, 1!>72.
В. А. Иванов, А, А. Левин.
ВИКРОННЫЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ в м о л с к у д я р-
н ы х кристаллах ≈ возбуждения, состоящие из электронного молекулярного жситопа и одного или нескольких внутренних фононов. Внутренние фононы соответствуют колебат. ветвям кристалла, возникающим из внутримолекулярных колебании при объединении молекул в кристалл (см. Динамика кристаллической реш╦тки], В. в. в кристаллах являются анало-
Ш
3
х
о
а
271
")
}
