A la especie química con más electrones que el átomo o molécula neutros se le llama anión, y posee una carga neta negativa, y a la que tiene menos electrones catión, teniendo una carga neta positiva.Hay varias maneras por las que se pueden formar iones de átomos o moléculas.Los iones cargados positivamente se producen transfiriendo una cantidad de energía a un electrón unido en una colisión con partículas cargadas (por ejemplo, iones, electrones o positrones) o con fotones.La ionización adiabática es una forma de ionización en la que se elimina o se agrega un electrón a un átomo o molécula en su estado de energía más bajo para formar un ion en su nivel energético más bajo.Después de un evento de ionización original, debido a una radiación ionizante, el ion positivo se desplaza hacia el cátodo, mientras que el electrón libre se desplaza hacia el ánodo del dispositivo Si el campo eléctrico es lo suficientemente fuerte, el electrón libre gana suficiente energía para liberar un electrón adicional cuando choca con otra molécula.Luego, los dos electrones libres viajan hacia el ánodo y obtienen suficiente energía del campo eléctrico para causar la ionización por impacto cuando ocurran las próximas colisiones; etcétera.La descripción semiclásica, sin embargo, no puede describir la ionización túnel ya que el proceso implica el paso del electrón a través de una barrera de potencial clásicamente prohibida.La interacción de átomos y moléculas con pulsos láser suficientemente potentes conduce a la ionización en iones con carga simple o múltiple.Sin embargo, cuando la intensidad del láser es suficientemente alta, la estructura detallada del átomo o molécula puede ignorarse y es posible la solución analítica para la tasa de ionización.En la ionización clásica, un electrón debe tener suficiente energía para superar la barrera de potencial, pero la tunelización cuántica permite que el electrón simplemente atraviese la barrera de potencial en lugar de superarla completamente debido a la naturaleza ondulatoria del electrón.En la práctica, la ionización túnel es observable cuando el átomo o la molécula interactúan con impulsos láser intensos en el infrarrojo cercano.Esto contrasta con la aproximación realizada despreciando el potencial del láser en regiones cercanas al núcleo.En el ambiente (aire, agua, suelo, etc.) existen algunos microorganismos o microbios que podrían ser dañinos para la salud humana, y sobreviven aprovechando los nutrientes a su alcance para desarrollarse o permanecer en ellos.La esterilización es la práctica que tiene por fin destruir o eliminar todos los microbios.La energía ionizante se puede originar a partir de tres fuentes distintas: rayos gamma, una máquina generadora de electrones y rayos X.Cuenta con la aprobación de importantes organismos internacionales como: la WHO, FAO y la IAEA.También cuenta con la aprobación de la FDA, que plasma su normativa en el código 21 CFR 179.26.Así lo aseguran quienes han apostado por esta alternativa, cuyo uso ha venido ampliándose en los últimos años.Diversas investigaciones han demostrado que no se producen pérdidas significativas de nutrientes en los alimentos.Esto conduce a la formación de iones moleculares que pueden ser analizados en la DMA y la MS.
Efecto de avalancha en un campo eléctrico creado entre dos electrodos. El evento de ionización original libera un electrón, y cada colisión posterior libera un electrón adicional, por lo que dos electrones emergen de cada colisión: el electrón ionizante y el electrón liberado.
Energías de ionización de elementos neutros (predicción más allá de 104)
Potencial combinado de un átomo y un campo láser uniforme. A distancias
r
<
r
0
, el potencial del láser puede despreciarse, mientras que a distancias con
r
>
r
0
el potencial de Coulomb es despreciable comparado con el potencial del campo láser. El electrón emerge de debajo de la barrera a
r
= R
c
.
E
i
es el potencial de ionización del átomo