Ionizációt

Ionizáció az a folyamat, amely során egy atomból vagy molekulából elektron szabadul ki, és ennek eredményeként pozitív töltésű ion és szabad elektron keletkezik. Az ionizáció alapvető jelenség plazmákban, nagyenergiájú sugárzások kölcsönhatásaiban és számos kémiai reakcióban. Fontos fogalom az ionizációs energia és az ionizált állapot.

Fő mechanizmusai: fotoionizáció, amikor a foton energiája meghaladja az ionizációs energiát; ütközéses ionizáció, melyet gyors elektronok vagy más részecskék ütközései váltanak ki; termikus vagy kolíziós ionizáció magas hőmérsékletű plazmákban; valamint mező-ionizáció erős elektromos mezőknél, ahol elektron kilökődése történik.

Ionizációs energia az az energia, amely szükséges az első elektron eltávolításához. További ionizációk esetén az energiák növekednek, és különböző ionizációs állapotok alakulhatnak ki, például egy- és többes töltésű ionok.

Termodinamikai egyensúlyban a gáz ionizációs aránya a hőmérséklettől és sűrűségtől függ. A Saha-egyenlet ezt az arányt adja meg. Nem egyensúlyi környezetben a radiatív és kolíziós folyamatok kölcsönhatása határozza meg az ionok és szabad elektronok számát.

Ionizációt alkalmaznak például spektroszkópiában, tömegspektrometriában, plazmatervezésben és félvezetőgyártásban. Ionos plazmák létrehozásában nélkülözhetetlen, és szerepe van az ionoszférában, valamint a csillagok és csillagközi felhők fizikai állapotának leírásában.