Зарядим электроскоп, присоединив, например, стержень к положительному полюсу батареи, а кожух — к отрицательному. Электроскоп, конечно, заполнен воздухом. Что происходило бы, если бы некоторые молекулы воздуха были заряжены положительно, а некоторые — отрицательно? Положительные молекулы притягивались бы к отрицательно заряженному кожуху, а отрицательные молекулы — к положительно заряженному стержню. Приток электрически отрицательных молекул нейтрализует избыток положительных частиц, имеющихся на стержне, и электроскоп должен был бы разрядиться.
Однако ничего подобного не происходит. При обычных условиях электроскоп длительное время остается заряженным. Газ внутри него является эффективным изолятором. Это значит, что молекулы воздуха электрически нейтральны. Точно так же, если наполнить электроскоп другими газами, такими, как двуокись углерода, гелий, аргон и др., всегда получается тот же результат, даже когда газы одноатомны. Следовательно, целые молекулы, включая и такие, которые являются отдельными атомами, электрически нейтральны.

Теперь поднесем к заряженному электроскопу какой-нибудь радиоактивный материал или направим на него пучок рентгеновских лучей. Электроскоп будет постепенно разряжаться. Однако если мы удалим радиоактивный материал (или перекроем пучок рентгеновских лучей), прежде чем электроскоп потеряет весь свой заряд, он перестанет разряжаться.
Эти результаты можно объяснить, предположив, что рентгеновские лучи или излучение от радиоактивного материала разбивают молекулы газа на электрически заряженные осколки. Часть этих осколков может быть тождественной с мельчайшими элементами материи, о которых мы уже говорили. Другие могут состоять из нескольких таких частиц. Некоторые могут представлять заряженные осколки молекулы, присоединившиеся к нейтральным молекулам, образовав таким образом более тяжелые заряженные частицы. Заряженные осколки молекул или более сложные образования называются ионами; газ, содержащий ионы, называется ионизованным.
Обычный газ является изолятором, ионизованный же газ ведет себя подобно проводнику. Положительно заряженный предмет, погруженный в ионизованный газ, притягивает отрицательные ионы. Во всех случаях ионы, приходя в соприкосновение с предметом, постепенно нейтрализуют первоначальный заряд.
Мы можем проделать много опытов, показывающих, что проводимость газа является результатом ионизации. Например, мы можем убедиться, что разряд электроскопа, помещенного на пути пучка рентгеновских лучей, не обусловлен непосредственным действием рентгеновских лучей на шарик электроскопа. Опыт, изображенный на рис. 26.17, показывает, что рентгеновские лучи действуют на газ. В этом опыте воздух накачивается в электроскоп через трубку, часть которой можно облучать. Зарядим электроскоп и пустим в ход насос. Затем включим источник рентгеновских лучей. Электроскоп начинает разряжаться, потому что ионы, образованные рентгеновскими лучами, вносятся в электроскоп потоком воздуха. Не выключая рентгеновского аппарата, остановим насос; при этом останавливается поток воздуха, и ионы, образующиеся в трубке, больше не достигают электроскопа. Постепенный разряд электроскопа также прекращается.
В начале этого раздела мы говорили, что газы обычно являются хорошими изоляторами. Можно сказать, что в отсутствие ионизующего излучения они являются идеальными изоляторами. Однако в действительности небольшое количество излучения имеется всюду. Многие из окружающих нас материалов содержат ничтожные следы радиоактивных веществ. Если бы мы даже смогли исключить излучение от материалов вблизи нас, то ионы все равно создаются космическими лучами. Даже весьма толстые экраны, изготовленные из свободных от радиоактивности материалов, являются недостаточной защитой от этих проникающих излучений, возникающих за пределами нашей атмосферы. Поэтому газы всегда немного ионизованы и таким образом являются слабо проводящими. Однако эта проводимость столь мала, что ее можно обнаружить только с помощью очень чувствительных приборов.