почему превратить атом в положительный ион легко, а в отрицательный почти невозможно?

Захват лишнего «электрона» и превращение в «отрицательный ион» .

Атом электрически нейтрален. Но, если подвести дополнительный электрон непосредственно к атому и, если его скорость мала, то на подходе к внешним электронам он будет остановлен их полем и отправлен прочь от атома. Внешние электроны слегка раздвинутся под воздействием пришельца, но позже вновь займут прежние места.

Но, при увеличении скорости дополнительного электрона преодолевается отталкивание внешних электронов и он может подойти к внутренней электронной оболочке. Поскольку скорость сближения относительно невелика, приближающийся электрон за счёт взаимодействия полей успевает раздвинуть внешние «валентные» электроны, передав им часть своего импульса. Оставшийся импульс гасится отталкивающим действием электронов внутреннего слоя без непосредственного контакта с ними. Затем пришелец начинает движение прочь, однако.. .Его импульса уже не хватает, чтобы покинуть зону притяжения ядра, которое больше не экранируется внешними «валентными» электронами, разошедшимися по бокам. В результате пришелец остаётся в составе атома, имеющего теперь выраженный отрицательный заряд и превратившегося в отрицательный ион, оказывающий заметное влияние на удалённый тестовый заряд.

Это, казалось бы, незначительное обстоятельство — небольшая перегруппировка внешних электронов приядерного слоя — ведёт к весьма заметным последствиям. Второй дополнительный электрон внедрить уже невозможно — при той же исходной скорости он поворачивает обратно ещё на дальних подступах к иону, а увеличение скорости приводит к выбиванию одного, а то и двух электронов, так что заряд «иона» не увеличивается, а то и вообще он превращается в нейтральный «атом» .

Потеря своего «электрона» и превращение в «положительный ион» .

Если ещё более увеличить скорость дополнительного электрона, то его скорость при отражении от внутреннего слоя уже достаточно велика, чтобы он не мог быть захвачен весьма слабым остаточным притяжением ядра и покидал его зону притяжения. При этом по мере роста скорости взаимодействие с внутренними электронами атома очень быстро становится контактным, а отскок пришельца — более жёстким и интенсивным. Зато из-за возросшей скорости электрона-пришельца собственные электроны атома, не вступавшие с ним в непосредственный контакт, реагируют на его приближение гораздо слабее — они просто не успевают как следует отследить столь быстрое возмущение.

Но это только в том случае, если пришелец попадает примерно в середину промежутка между внешними «валентными» электронами. Если же он подходит близко к одному из них или, тем более, попадает непосредственно в него, картина меняется — он выбивает этот электрон и занимает его место. Именно такой случай показан на рисунке, при этом видно, что механического контакта между вновь прибывшим и выбитым электронами не было — их траектории не пересекаются, электрон покинул своё место исключительно под влиянием дистанционных сил.

Если увеличить скорость налетающего на атом электрона на несколько порядков, то он проскакивает внешний «валентный» слой без какого-либо взаимодействия с ним и врезается в ядро и приядерный электронный слой, существенно деформируя его.

Энергии удара более чем достаточно, чтобы разбить весь «атом» как бильярдные шары. Однако из-за артефактов моделирования контактного взаимодействия почти все они остаются на своих местах, удаётся выбить только один электрон из приядерного слоя. Зато не имеющие контакта с ядром внешние «валентные» электроны после удара отстают от пришедшего в движение ядра и затем пытаются его догнать. В данном случае двум, оказавшимся впереди, это удаётся, а вот два задних не успевают и теряются, в результате чего атом превращается в положительный ион.

Взаимодействие частиц.

Удачи Вам!