Wenn Atome Energie gewinnen, springen Elektronen auf höhere Bahnen und das gesamte Atom bewegt sich energischer. Bei festgelegten Energieniveaus ändert das Atom seinen physikalischen Aggregatzustand von fest zu flüssig zu gasförmig zu Plasma .
Das Atom als Ganzes gewinnt keine Energie; Alle Energie ist in den Elektronen gespeichert, die den Kern in Schalen umkreisen. Elektronen, die angeregt oder energetisiert werden, bewegen sich von einer Schale zur nächsten nach außen, wodurch die kristalline Struktur von Festkörpern, die am wenigsten energetische Struktur, gestört wird und Atome im flüssigen Zustand frei fließen können. Dieser flüssige Zustand ist nicht leicht komprimierbar, da er immer noch engen Kontakt zwischen den Atomen behält. Wenn ein Atom mehr Energie gewinnt, wird es zu einem Gas, das im Gegensatz zu einer Flüssigkeit komprimiert werden kann.
Im vierten Aggregatzustand, dem Plasma, werden die Elektronen im gasförmigen Atom so energiereich, dass sie dem Atom vollständig entkommen. Dieser heiße Aggregatzustand besteht ausschließlich aus energiereichen freien Elektronen und Ionen. Die einzigartigen Eigenschaften von Plasmen führten zur Entwicklung von Plasmafernsehern, und Forscher untersuchen die Möglichkeiten der Verwendung von Plasmawasserstoff, einem Feld freier Elektronen und nackter Protonen, in Kernfusionsreaktoren, um saubere, reichlich vorhandene Energiequellen zu schaffen.
