Iooniseerumine

Iooniseerumine on füüsikaline protsess, mille käigus aatom või molekul kaotab ühe või mitu elektroni ning muutub iooniks. Enamasti tekivad positiivselt laetud ioonid (kationid), kuid mõnel juhul võib moodustuda ka negatiivne ioon läbi lisandunud elektroni. Iooniseerumine on oluline nähtus paljudes füüsikalistes, keemilistes ja bioloogilistes süsteemides ning selle mehhanismid võivad toimuda erinevatel viisidel.

Peamised ioniseerumisviisid on fotoniline ioniseerumine (valguse fotonite energia on piisav elektroni eemaldamiseks), elektron-impakti ioniseerumine (keemilises süsteemis või gaasis), ja tugeva elektrivälja korral toimuvad väljeväljapõhised ioniseerumised. Mõnel juhul mängib roll ka keemiline ioniseerumine, kus molekulide koostisosad reageerivad teineteisega viisil, mis viib ioonide moodustumiseni. Iooniseerumine sõltub ioniseerimisenergiast ehk energiat, mis on vajalik esmase elektroni eemaldamiseks, ning sellest, kui tõenäoline on elektronide eraldumine antud tingimustes.

Ioonide moodustumine ja ionisatsioonitegurid seavad aluse paljudele rakendustele. Mass-spektromeetrias kasutatakse sageli ioonide tekitamiseks elektrospray või MALDI meetodeid, et saada arvestatavaid ioonkandjaid identifitseerimiseks ja kvantitatiivseks analüüsiks. Plasma- ja astrofüüsikas määrab ioniseeritus gaasikihade osakaalu ja temperatuuride ning seega kogu süsteemi dinamika. Iooniseerumine on ka oluline vahend radiatsiooniteoorias ja bioloogilises kontekstis, kus elektronide eraldamine võib kaasa tuua molekulaarsed kahjustused.

Kokkuvõttes on iooniseerumine keskne teema keemias, füüsikas ja seotud valdkondades, kirjeldades protsessi, mille käigus aatomid või molekulid kaotavad elektrone ja muutuvad ioonideks erinevate energialiideseadmete all.