Basiswissen

Ionisation heißt jeder Vorgang, bei dem aus einem Atom oder Molekül ein oder mehrere Elektronen entfernt werden, sodass das Atom oder Molekül als positiv geladenes Ion (Kation) zurückbleibt.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Ein Prozess, der aus einem vorher neutralen Atom ein später elektrisch geladenes Atom macht, nennt man eine Ionisation. Hier hat ein Quante oben links ein Elektron aus einem Atom herausgeschlagen. Das Atom ist anschließend positiv geladen und damit ionisiert.☛

Welche Arten von Ionisation gibt es?

Elektromagnetische Strahlung ionierst Gasteilchen Photoionisation ↗

Teilchen mit Bewegungsenergie schlagen Elektronen aus Atomhüllen Stoßionisation ↗

Elektromagnetische Strahlung ionierst Metalloberflächen Äußerer photoelektrischer Effekt ↗

Elektromagnetische Strahlun oder andere Effekte erzeugen freie Elektronen in einem Feststoff innerer photoelektrischer Effekt ↗

Ein freies Elektron lagert sich an ein vorher neutrales Teilchen an, es entsteht ein sogenanntes Anion ↗

Ein Photon überträgt nur teilweise Energie an ein vorher gebundenes Elektron Compton-Streuung ↗

Atomkern herausgeschlagen

Wird der Kern eines Atoms aus der Elektronenhülle hinausgestoßen – z. B. durch ein schnelles Neutron – wird er dadurch ebenfalls zu einem Ion. Jedoch ist für diesen Vorgang die Bezeichnung Ionisation nicht üblich.

Können Neutronen als Strahlung ionisieren?

Neutronen sind nach außen elektrisch neutral. Es gibt elektrisch neutrale Teilchen, die bei ausreichend großer kinetischer Energie Moleküle ionisieren können (Stoßionisation, Plasmabildung, thermische Ionisierung). Die Frage ist: könnten dann auch Neutronen aus Atomen oder Molekülen direkt Elektronen aus deren Hülle entfernen? In einer Veröffentlichugn heißt es dazu: neutrons and gamma rays can only cause ionization as a result of secondary processes.^[1]

Was ist eine Rekombination?

Das Gegenteil einer Ionisation: der Vorgang, dass ein positiv geladenes Atom oder Molekül ein Elektron einfängt nennt man Rekombination ↗

Fußnoten

[1] JAMES WOOD, in Computational Methods in Reactor Shielding, 1982.