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空気イオンの様々な生成要因

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A. 空気イオンの様々な生成要因

A. 空気イオンの様々な生成要因

大気中の空気イオンは、様々な要因により生成される。 また、生成と消滅を絶えず繰り返す中で、ある程度平衡が 保たれているというのが実体である。

(1)  紫外線による生成

紫外線が気体を通過する時に、気体を強くイオン化することによる。
(レナード、トムソン、ブレンリー等による研究)

大気の上層部では、この紫外線による強度イオン化現象が確認される。 10(km)上空では、地表よりも約10倍強くイオン化されていると 言われている。こうした高濃度イオンは、地表に向かって拡散するが 速度が遅く、 プラス、マイナスイオンが互いに再結合を起こすため 地表付近では低濃度となっている。



(2)  レナード効果(滝効果)による生成

水はその表面積を変える時、例えば水滴がさらに小さな水滴に 分裂する時、 分裂した水滴自身はプラスに帯電し、周囲の空気はマイナスに帯電する。 これをレナード効果(Lenard's effect)という。

水滴の表面には電氣二重層が常に存在し、水滴表面はマイナスに、 これと接する外側の空気はプラスに帯電している。

(分裂などで)新しい水面が空気に触れると、上記の電氣二重層のため、 空気中のプラスイオンが水滴面の外側に奪われてしまうため、 結果として空気はマイナスに帯電する。 このため、マイナス空気イオンが生成される。



(3)  太陽光線による生成

光電効果(個体にある波長の光が当たると電子を放出する現象)により、 イオン生成が行われる。 これは、空気中の分子に電子が衝突することにより、その分子をイオン化する ものである。

地表付近では著しく光電効果を起こす物質は少ないため、実際に光電効果が イオン化に起因する割合は少ないといわれる。



(4)  放射性物質による生成

地表付近でのイオン化要因の主なものである。

(A)α線
プラスに帯電した微粒子で、ヘリウム原子が二個の電子を失ったものである。 気体中を通過する時、気体分子と衝突してこれを強度にイオン化する。

(B)β線
これは電子であってマイナスの電氣を持っている。 気体中を通過する速度は非常に速いが、イオン化作用はα線ほど強くはない。

(C)γ線
非常に短い波長を持った電磁波で、X線よりも透過力が強いが、イオン化作用は X線と同等である。



(5)  エマナチオンについて

地中にはラジウム系の物質(ウラニウム、ラジウム、アクチニウム 、トリウムなど)が広範囲に渡って存在し、 これらの崩壊物質が気体となって地殻を通して 現れたものを「エマナチオン」という。

エマナチオンは大気中に出るとさらに崩壊して、この時に α線、β線、γ線 を放出して空気をイオン化する。

気圧が高気圧から低気圧に変化する時に、マイナスイオンが発生するのは、 地中の空気が気圧の変化により、 エマナチオンとともに吸い出されるためである。



(6)  大気中のイオンバランスについて

空気イオンの発生は、自然の様々な現象によって起こるが、多くは プラス、マイナスの両イオンが対になって発生する。

但し、大気をプラスイオンだけに変える現象は殆ど無いのに対して、 マイナスイオンだけを生成する現象としては、レナード効果やβ線放出 などがあり、 本来、イオンの割合としてはマイナスイオンの方が多くなる。

しかし、実際には大気汚染が進むにつれて、重イオンの再結合により マイナスイオンが消失し、 イオンバランスが崩れてきていると言える。

 
文・イオントレーディング店長 根本政春
(1996年 有限会社ユニバーサル企画入社)
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実際の空気イオン
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目次 空気イオン理論
1.空気イオンの基礎(1) 2.空気イオンの基礎(2) 3.空気イオンの測定理論
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