Ionisaatioprosesseja

Ionisaatioprosessit, eli ionisaatio, viittaa atomien, molekyylien tai muiden hiukkasten muuttumiseen ioneiksi. Ionit ovat sähköisesti varautuneita hiukkasia, jotka syntyvät, kun alkuperäisellä hiukkasella on enemmän tai vähemmän elektroneja kuin protonseja. Positiivinen ioni, kationi, muodostuu, kun hiukkasesta poistuu elektroni, jolloin siinä on enemmän positiivisia protoneja kuin negatiivisia elektroneja. Negatiivinen ioni, anioni, syntyy, kun hiukkanen vastaanottaa yhden tai useamman elektronin, jolloin negatiivisia elektroneja on enemmän kuin positiivisia protoneja.

Ionisaatio voi tapahtua useilla eri tavoilla. Yksi yleinen tapa on törmäysenergia, jossa riittävän suuri energia, esimerkiksi korkea lämpötila tai törmäys toisen hiukkasen kanssa, voi irrottaa elektronin. Säteily, kuten ultraviolettivalo, röntgensäteet tai gammasäteet, voi myös ionisoida hiukkasia absorboimalla energiaa, joka riittää elektronin irrottamiseen. Sähkökentät voivat ionisoida kaasua, jos kenttä on riittävän voimakas repimään elektroneja atomeista tai molekyyleistä. Kemialliset reaktiot voivat myös johtaa ionisaatioon, esimerkiksi hapot, jotka luovuttavat protoneja, luoden samalla ioneja.

Ionisaatioprosesseilla on laaja merkitys monilla tieteen ja teknologian aloilla. Ne ovat keskeisiä plasmassa, joka on aineen neljäs olomuoto. Ionisaatio on tärkeää esimerkiksi valaistuksessa, kuten loistelampuissa ja neonvaloissa. Teollisuudessa ionisaatiota hyödynnetään esimerkiksi ilmanpuhdistuksessa ja materiaalien pinnoituksessa. Biologiassa ionisaatio on ratkaisevaa hermoimpulssien välittymisessä ja soluhengityksessä. Ympäristötieteissä ionisaatioprosessit vaikuttavat ilmakehän kemiaan ja sähköisiin ilmiöihin, kuten ukkoseen.