ionisering

Ionisering is het proces waarbij een atoom of molecuul elektronen verliest of opneemt, waardoor een ion ontstaat. In de meeste contexten verwijst men naar het verwijderen van elektronen, wat leidt tot positieve ionen. Het opnemen van elektronen levert negatieve ionen op en valt doorgaans onder reductie. Ionisering speelt een centrale rol in de natuurkunde, chemie en astronomie, omdat daardoor ladingen en reacties mogelijk worden.

De energie die nodig is om het eerste elektron uit een atoom te verwijderen noemt men de eerste ionisatie-energie. Voor het verwijderen van een tweede elektron gelden de tweede ionisatie-energie, enzovoort. Ionisatie kan op verschillende manieren plaatsvinden: fotionisatie, waarbij fotonen met voldoende energie het elektron verwijderen; botsingsionisatie (collisional ionisatie) waarbij een snel deeltje (meestal een elektron) een elektron wegslaat; veldionisatie, bij sterke elektrische velden; en tunnelionisatie bij extreem sterke velden waarin elektronen door een potential barrier kunnen ontsnappen.

Toepassingen en verschijnselen variëren per regime. In plasmas en atmosferische omgevingen bepaalt ionisatie de geleidbaarheid en emissie van het gas. In de astronomie beïnvloedt de ionisatiegraad de kenmerken van H II-regio’s en de dynamiek van sterrenvorming. In de chemie en biologie speelt ionisatie een rol bij reacties en moleculaire stabiliteit. Technisch wordt ionisatie toegepast in massaspectrometrie en in ionisatie-detectoren, en stralingsveiligheid en medische bestraling hangen af van ionisatieprocessen, omdat geïoniseerde weefsels schade kunnen oplopen.