Первое издание вышло в 2017 году при финансовой поддержке РФФИ. В книге широко используются материалы исследований, проводимых авторами в течение последних 10–15 лет в рамках новых научных направлений атомной физики и радиационной химии при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований. Наряду с классическими методами теории столкновений рассматриваются сравнительно новые подходы, основанные на концепции развития динамического хаоса в одиночных столкновениях частиц с участием высоковозбужденных атомных/молекулярных состояний. Описаны квазиклассические модели образования и распада системы столкновительного квазимолекулярного комплекса и продемонстрирована адекватность использования комбинации детерминированного и стохастического подходов к описанию динамики развития ионизационных процессов в физике атомных столкновений. Проанализирован ряд реакций, протекающих в нижней ионосфере земли, с целью выявления их влияния на устойчивость функционирования современных спутниковых навигационных систем. Книга рассчитана на специалистов, работающих в научных областях физики и химии низкотемпературной плазмы и холодных ридберговских сред, радиационной химии, физики атмосферы и астрофизики. Она также может использоваться в качестве учебного пособия для студентов и аспирантов соответствующих вузов.