Насправді атоми не завжди містять однакову кількість електронів і протонів, хоча цей стан поширений. Коли атом має рівну кількість електронів і протонів, він має рівну кількість від'ємних електричних зарядів (електронів) і позитивних електричних зарядів (протонів).
Таким чином, загальний електричний заряд атома дорівнює нулю, і кажуть, що атом нейтрально.Навпаки, коли атом втрачає або купує електрон (або в більш рідкісному випадку втрати або придбання протона, що вимагає ядерної реакції), загальні заряди в сумі дають щось відмінне від нуля. Тоді кажуть, що атом електрично заряджений або «іонізований».
Існує велика різниця між нейтральним станом і іонізованим станом. У нейтральному стані атом має слабке електромагнітне тяжіння до інших атом. Зверніть увагу, що електричне поле нейтрального атома слабке, але не дорівнює нулю, тому що атом не є точковою часткою. Якщо інший атом виявиться досить близько до атому, вони можуть почати обмінюватися електронами. Хімічно кажучи, атоми утворили зв'язки.
На відміну від нейтральних атомів поле іонізованого атома сильне навіть на великих відстанях. Сильне електричне поле іонів змушує їх сильно притягуватися до інших атомів і молекулів, аж до високої хімічної активності. Іонізовані атоми можуть бути вільними радикалами, тобто атомами з обірваним зв'язком, що володіють високою реакційною здатністю.
В організмі людини вільні радикали можуть реагувати з ДНК, призводячи до мутацій і, можливо, раку. атоми стають іонізованими, коли світло з достатньою енергією вибиває частину їх електронов. Тільки світлові хвилі на частотах рентгенівських і гамма-променів володіють достатньою енергією, щоб іонізувати атоми і, отже, привести до раку.
Тільки певні частоти викликають рак, тому ви можете користуватися своїм мобільним телефоном стільки, скільки хочете, але ви можете зробити рентгенівський знімок тільки в рідкісних випадках. Вільні радикали виникають природним чином у вашому організмі. Вони стають небезпечними тільки тоді, коли вільних радикалів більше, ніж може витримати ваше тіло.
Але не всі іони в організмі погані. Через заряджену природу іонів людське тіло використовує їх для передачі електричних сигналів по нервах. Організм також використовує іони для контролю рівня рідини і артеріального тиску.
Найбільш часто використовуваними іонами в організмі людини є натрій, калій, кальцій, магній і хлорид. Іони також утворюються щоразу, коли ви електростатично заряджаєте об'єкт, наприклад, коли ви третє повітряна кулька об волосся.
Коли одяг третій у машині, електрони перекидаються з одного атома на інший. Результатом є занадто знайоме статичне прилипання, електрика і сильні електричні поля добре справляються зі створенням іонів (згадайте блискавку).
Нейтральний стан атома зазвичай є найбільш стабільною конфігурацією (якщо тільки молекулярні зв'язки і хімічне оточення не ускладнюють картину), тому іони мають тенденцію розряджатися і з часом повертатися в свій нейтральний стан.
Причина тут у тому, що атом, будучи іоном, має сильне електричне поле, яке притягує потрібний електрон або потрібний атом, щоб забрати свій зайвий електрон. Але як тільки атом стає нейтральним, він має рівну кількість електронів і протонів, у нього слабке поле, і тому у нього мало можливостей змінитися.