Ha hirtelen eltávolítaná az összes elektront egy anyagdarabról, vagy akár csak a vegyérték elektronokat, akkor kis térfogatban hatalmas pozitív ionkoncentráció maradna, ami hatalmas elektrosztatikus taszítást eredményezne egymáson. Mivel már nem rendelkezik az elektronok kötőhatásával, hogy ellensúlyozza ezt az taszítást, az anyag nagyon rövid sorrendben szétrobban egy Coulomb-robbanásnak nevezett folyamatban.

Ha néhány számot fel akarunk venni a dolgokba, tegyük fel, hogy van egy köbmilliméter vasunk, és atomonként hirtelen eltávolítunk egy elektront. Ez kiderül, hogy kb. 0,00014 dollár \: \ mathrm {mol} $ vas, de mivel Avogadro száma olyan hatalmas, ez körülbelül 8,491 dollár \ 10-szer = 10 ^ {19} dollár, és ennek megfelelő töltés körülbelül 13,6 dollár \: \ rm C $ a gömbben, egy olyan elektrosztatikus töltéseloszlás, amely körülbelül $ 1,6-szer 10 ^ {15} \: \ rm J $ energiát, vagy körülbelül $ 385 $ kilotonna TNT-t, azaz körülbelül húszszor nagyobb, mint a Hirosimát ellapító robbanás.

(És nyilvánvalóan ennyi energiát kell bevonnod ahhoz, hogy hirtelen eltávolítsd az összes elektront. Emberi szempontból ez egy $ 1 \: \ rm GW $ erőmű, amely megállás nélkül működik 18 nap. És amint a megjegyzésekben említettük, ez az energiamennyiség körülbelül húszszor nagyobb, mint a vas eredeti nyugalmi tömege.)

Eszerint, ha jelentősen kicsinyíti a dolgokat, akkor a Coulomb-robbanások meglehetősen ésszerű dolgokká és valóban fontos kutatási eszközökké válhatnak.Általában ezt kicsi (ish) molekulákkal és atomcsoportokkal (tehát néhánytól néhány százig terjedő atomokkal) teszi meg, ahol van néhány száz száz elektronja (több tíz kvintmilliárd helyett), és magasan eltávolítja őket-intenzitású, nagy fotonenergiájú sugár szabad elektronelézerből (FEL) származik.A folyamat során megszerezheti az egymolekulás röntgendiffrakciós spektrumokat, információkat arról a kezdeti szerkezetről, ahonnan az atomok a robbanás után repültek, vagy csak megismerheti az ionizációs és a robbanási folyamatok fizikáját.Kellemes áttekintéshez lásd: Christoph Bostedt ezen diáit, vagy a Google keresésében található cikkeket.

Nem lesz képes eltávolítani egyetlen vezető összes elektronját sem, függetlenül attól, hogy milyen típusú ... Az elektronok eltávolítása bármely vezetőből az atomok vegyértékelektronjaiból származik, különösképpen az egyik elektronból, amely a leggyengébben kapcsolódik a maghoz.

Ahogy haladsz, egyre több elektron eltávolításával a vezetőből, azt hiszem, el kell érned egy olyan pontot, amelyen a vezető szét fog szakadni, ameddig az atomokat / molekulákat összetartó interatomikus / molekuláris erőket elárasztjákaz atomokban / molekulákban található pozitív töltések közötti kulonbikus erő.

A válasz kulcsa az, ahol az elektronhiányt és a rengeteg protont egyenlővé teszed. Ez nagyon félrevezető hasonlat. A helyes hasonlat tulajdonképpen az elektronok (a negatív töltés hordozóinak) és a lyukak nak (vagyis az elektronnak a hiánya ott, ahol lennie kellene.) A lyukak pozitív töltésűek.

A protonok a helyükön vannak rögzítve (legalábbis szilárdan, és ha figyelmen kívül hagyják a Brown-mozgást és hasonlókat). Az egyes atomok magjába "fagynak".

Egy gramm réz vagy egy centiméter rézhuzal meghatározott számú atomot, tehát meghatározott számú protont tartalmaz, és ez nem változik, bármi is.

Most semleges anyagban minden protonhoz egy-egy elektron tartozik átlagosan . Az egyes atomok elveszíthetnek egy elektront, vagy akár kettőt is, és ez pozitív ionokká teszi őket. Amikor azonban ez megtörténik, ezek az ionok erős vonzó erővel bírnak az elektronokon. Az első elektront eltávolítani egy semleges atomról általában könnyű (vezetőben). A második eltávolítása bonyolultabbá válik, a harmadik elektron vagy még annál is inkább fokozatosan nehezebbé válik, és végül lehetetlenné egyszerűen azért, mert az atom egyre pozitívabban töltődik fel, és ezért vonzó az elektronok számára.

Hipotetikusan feltételezzük, hogy eltávolíthatja az összes elektront a vezetőből, és megakadályozhatja, hogy a környező levegő elektronjai visszajussanak. Az első dolog az történne, hogy az összes megmaradt atommag taszítanák egymást. Karmestere szétesik (valószínűleg hatalmas robbanással).

Ha ezt is megakadályozhatnád, akkor sem lehetne elektromos meződ. Elektromos tér két töltés között létezik. Az elektron nem "rendelkezik" elektromos térrel. A protonnak nincs elektromos tere.

Tehát ha eltávolíthatna egy elektronból egy vezetőt (amit nem tud), és megakadályozhatná, hogy szétrepüljön (amit nem lehet), akkor nem marad semmi, ami elektromos teret generálhatna.