Дефект массы (от лат. defectus - недостаток, изъян) - разность между массой связанной системы
взаимодействующих тел (частиц) и суммой их масс в свободном состоянии. Д. м.
определяется
энергией связи
системы:
В случае атомных ядер Д.
м. даётся ф-лой
где m - масса ядра,
имеющего Z протонов и N нейтронов, mр и mn
- массы протона и нейтрона. T. к. на практике измеряются не массы ядер, а массы
атомов M, то Д. м. часто определяют как массу между массой атома в а.е.
м. и массовым числом A=Z+N (см. Массспектроскопия ).Определённый
таким образом Д. м., приходящийся на 1 нуклон, наз. иногда упаковочным коэф.
Знание Д. м. позволяет определить величину энергии, к-рая может выделиться в
ядерных реакциях, в частности в реакциях, не наблюдаемых в лаб. условиях, но
происходящих в недрах звёзд. Поэтому данные о Д. м. разл. ядер играют важную
роль в теории эволюции звёзд и теории нуклеосинтеза.
Для космич. объектов существен
гравитац. Д. м. Напр., гравитац. Д. м. Солнца
, белого карлика ,
нейтронной звезды той же массы .
Гравитац. Д. м. звёздного скопления ~10-7-10-8 от его
массы, галактик ~10-6, скоплений галактик ~10-6-10-5.
При гравитац. коллапсе
гравитац. энергия связи переходит в тепловую и кинетич. энергии коллапсирующего
вещества, поэтому масса системы может уменьшиться только за счёт потери энергии
на излучение (нейтринное, эл--магнитное, гравитационное). При коллапсе в чёрную
дыру уменьшение массы может составлять 20-40%. М. Ю. Хлопов. ДЕФЕКТОН
- квазичастица ,описывающая поведение точечных дефектов в квантовом
кристалле. В квантовых кристаллах, вследствие большой величины амплитуды
нулевых колебаний атомов в решётке вблизи положений равновесия, любые точечные
дефекты, напр. вакансии и примесные атомы, могут с заметной вероятностью
перемещаться по кристаллу путём подбарьерных туннельных переходов (см. Квантовая
диффузия). При низких темп-pax вероятности подбарьерных переходов Д. между
соседними узлами кристаллич. решётки существенно больше, чем для переходов,
обусловленных классич. термоактивац. механизмом, при к-ром дефект переходит
на соседний узел, преодолевая нек-рый энергетич. барьер.
Туннелирование Д. в периодич.
решётке означает, что для описания Д. хорошим квантовым числом становится не
координата дефекта, а его квазиимпульс .Энергия Д. является периодич.
функцией квазиимпульса, и энергетич. спектр Д. имеет зонную структуру (см. Зонная
теория). Как правило, ширина энергетич. зоны Д. мала, и для определения
дисперсии закона достаточно воспользоваться приближением сильной связи.
Так, в твёрдом гелии, в к-ром квантовый характер движения Д. проявляется особенно
ярко, ширина энергетич. зоны вакансионов ~10-4 эВ (1 К), а
для примесонов ~10-7-10-8 эВ, что во много раз
меньше, чем для др. квазичастиц в твёрдых телах, напр. для электронов проводимости,
фононов.
Д. создаёт вокруг себя
поле деформации кристалла, с к-рым взаимодействуют другие Д. Соответствующая
энергия упругого взаимодействия двух Д. на больших расстояниях r между
ними убывает как .
Для узкозонных Д. характерная величина скорости перемещения
мала по сравнению со скоростью звука, и поле деформации в кристалле с
Д. можно определить по ф-лам теории упругости.
Перенос Д. отличается от
обычной диффузии дефектов в твёрдых телах: коэф. диффузии имеет иную температурную
зависимость и в определ. условиях возрастает с понижением температуры, а длина свободного
пробега Д. при низких темп-pax в кристалле с малым числом дефектов намного превосходит
межатомное расстояние. Делокализация дефектов приводит также к особенностям
внутр. трения - к диссипации энергии при однородных деформациях даже в случае
дефектов замещения, к иной температурной зависимости времени релаксации и
к резонансным эффектам.
Кроме Д., соответствующих
одиночным точечным дефектам, возможны Д., отвечающие связанным состояниям двух
или трёх дефектов. В этом случае Д. делокализованы только вдоль определ. кристаллографич.
осей или плоскостей, т. е. являются своеобразными одно-или двумерными квазичастицами
в трёхмерном кристалле.
А. Э. Мейерович