Из физики незаряженных газов для больших времен известно, что в ионизированных газах при больших давлениях (свыше приблизительно 0,1 мм рт. ст.) можно найти не только мономолекулярные, но и моноатомные ионы, а кроме того и сравнительно небольшое число более тяжелых ("мультимолекулярных") ионов. Мобильность этих ионов значительно меньше, чем мобильность мономолекулярных ионов; кроме того, они наблюдались в разнообразных газах и смесях газов при измерении мобильности, а также посредством масс спектрографии.
Рис. 1. Спектр мобильности первичных и вторичных мультимолекулярных ионов воздуха в диапазоне от 10-5 до 2 см2/вольт сек. "Первичные" мультимолекулярные ионы: группы, присоединенные к ядру, взвешенному в воздухе: 1 - концентрация ионов; 2 - мобильность; 3 - радиус (см); 4 - "вторичные"; 5 - большие; 6 - средние; 7 - диапазон ядер Аткина; 8 - "первичные"; 9 - малые; 10 - ионы
Другие наблюдения мультимолекулярных ("атмосферных") ионов имели место в метеорологии и климатологии. Была произведена классификация их на "малые", "средние" и "большие" мультимолекулярные ионы, причем "малые" мультимолекулярные ионы были определены как ионы с мобильностью меньше, чем приблизительно 2 см2/вольт сек, "средние" как ионы с мобильностью около 0,01 см2 /вольт сек и "большие" как ионы с мобильностью меньше 0,001 см2/(вольт сек). В соответствии с Янгом и Израэлем вероятно, что спектр мобильности "ионов воздуха" в соответствии с "тройным" делением в диапазоне мобильности от 0,001 до приблизительно 2 см /(вольт сек) действительно существует (см. рис.1).
"Средние" и "большие" мультимолекулярные ионы заряжаются ядром конденсации "ядра Аткина", которые также существуют как нейтральные частицы. По-видимому, малые ионы главным образом состоят из молекул H2Oи O2, но при атмосферном давлении возможно также из CO2.
Эксперименты указывают на ионную структуру, в которой одна из нескольких нейтральных молекул воды или газа присоединена к одному положительно или отрицательно заряженному мономолекулярному иону как диполь или силами Ван-дер-Ваальса. В более ранней теории предполагалось, что существуют стабильные группы со статистически изменяющимся размером, который изменяется только в том случае, если присоединяются новые молекулы. Последние теоретические предположения постулируют комплексы лабильных ионов, которые изменяют свое число молекул благодаря неустановившейся ассоциации и диссоциации при перемещении исходного иона.
Обычно предполагается, что "малые" мультимолекулярные ионы, концентрация которых может меняться от 50 до 4000 на см3 на открытом воздухе, биоклиматически являются более эффективными, чем "средние" и "большие" мультимолекулярные ионы. Это может быть обусловлено, например, тем фактом, что малые ионы могут проникать в альвеолы легких человека более просто, чем средние и большие ионы.
В климатологии часто делают различие между мультимолекулярными "естественными" и "искусственными" атмосферными ионами, причем первые создаются радиоактивным излучением почвы, ядрами в воздухе (например, излучением Ra и его продуктами распада) и космическими лучами, "искусственные ионы" могут быть созданы радиоактивными источниками или электрическими разрядами. Нельзя не принять во внимание то, что им соответствует разница в физико-химических структурах и поэтому возможна разница в биологическом воздействии естественных и искусственных воздушных ионов.
НПФ "ЯНТАРЬ" (www.ionization.ru)
ПОЛНОЕ ИЛИ ЧАСТИЧНОЕ ЦИТИРОВАНИЕ ДАННОЙ СТАТЬИ ЗАПРЕЩЕНО