γ（ガンマ）作用はなぜ起きる？（放電の原理）

質問

放電の実験です。
電界によって加速させた電子を原子にぶつけて、電子を電離させることをα作用。
そうしてうまれた正イオンが陰極にぶつかると、二次電子放出する、それをγ作用というそうです。

しかしなぜ正イオンが陰極にぶつかると、二次電子を放出するのでしょう。その間の理屈が抜けていて、理解できません。
ご教授願います。

上記がメインの質問です。
しかし、もしよろしければ以下の質問もよろしくお願いします。
陰極が電子を放出しても、正イオンがその電子を吸収して、二次電子はすぐになくなるのでは？
陰極が電子を放出したら、今度は陰極が正イオンになるのでは？

回答No.1

noname#175206

ウィキペディアでの「放電」、

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%94%BE%E9%9B%BB

辺りがご参考になるでしょうか。

　α作用では、ぶつかるのは電極間の空気だということですね。

　単純化して言うとすれば、陰極から出た電子が電場で加速され、空気分子にぶつかって、原子を電子と原子核に引きはがすのがα作用。

　それによって生じた原子核という正イオン電場で加速されて負極に向かい、電子は電場で正極に向かう。壊された原子が元に戻ろうとするより、強い電場が働いていれば、そうなる。

　原子核は質量が大きいため、負極に衝突すると大きな運動エネルギーを負極に与え、そのため負極の電子が叩きだされる。

　このため少なくとも最初のうちは、正イオンによる電子も加わって、さらに正イオンが増え、それで電子も増加するというサイクルで、加速度的に放電現象が増大する。

　もし、正極と負極に電気を供給し続ければ放電は持続するし、たとえば雷なら、雷雲と大地がコンデンサ状態で、落雷で静電気量を使い切れば、それで終わるような一時的な現象となります。

補足

ご回答ありがとうございます。「原子核は質量が大きいため～～」の部分、大変参考になりました。