Χαρακτηριστικά του πλάσματος

Το πλάσμα είναι η «τέταρτη κατάσταση της ύλης», μετά τα γνωστά στερεά, υγρά και αέρια. Αν και σπάνιο στη Γη, το πλάσμα είναι άφθονο σε όλο το σύμπαν, συγκρατώντας σχεδόν το 99 τοις εκατό της γνωστής ύλης. Τα αστέρια, οι άκρες των κεραυνών και η ιονόσφαιρα της Γης αποτελούνται κυρίως από πλάσμα. Το πλάσμα υπάρχει σε αέρια κατάσταση, αλλά λόγω ορισμένων μοναδικών χαρακτηριστικών, θεωρείται η δική του κατάσταση ύλης.

Εμφάνιση Plasmas

Το πλάσμα μπορεί να προκύψει υποβάλλοντας την ύλη σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες, σε ακτινοβολία ή υψηλές τάσεις, όπως σε έναν κεραυνό. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, τα άτομα κλειδώνουν μεταξύ τους για να σχηματίσουν στερεά, όπως έναν κρύσταλλο. Οι υψηλότερες θερμοκρασίες χαλαρώνουν τους δεσμούς μεταξύ των ατόμων, φέρνοντάς τα σε υγρή κατάσταση. Σε ακόμη υψηλότερες θερμοκρασίες, οι δεσμοί μεταξύ των ατόμων χαλαρώνουν περαιτέρω, μετατρέποντας τις ουσίες σε αέρια. Οι εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, όπως αυτή του ήλιου, απομακρύνουν μερικά ή όλα τα ηλεκτρόνια από τα άτομα, δημιουργώντας μια «σούπα» από ατομικούς πυρήνες, ιόντα και ηλεκτρόνια. αυτή είναι η κατάσταση πλάσματος.

Συνέπεια του πλάσματος

Όπως τα αέρια και σε αντίθεση με τα στερεά, τα πλάσματα παρασύρονται και ρέουν ελεύθερα. εάν περικλείεται, τα πλάσματα διαστέλλονται για να γεμίσουν το δοχείο. Όπως τα αέρια, τα πλάσματα έχουν πυκνότητα και πίεση. Στο βαθύ διάστημα, το πλάσμα μπορεί να είναι εξαιρετικά λεπτό και αδύναμο, με μέσο όρο περίπου ένα άτομο ανά κυβικό εκατοστό. Αντίθετα, το πλάσμα στον πυρήνα του Ήλιου είναι 10 φορές πιο πυκνό από τον μόλυβδο.

Χαρακτηριστικά του Plasmas

Επειδή αποτελούνται από ελεύθερα ρέοντα ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια, τα πλάσματα έχουν πολλά μοναδικά χαρακτηριστικά. Στα περισσότερα πλάσματα, τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια εμφανίζονται σε ίσους αριθμούς, καθιστώντας το ηλεκτρικά ουδέτερο. Ωστόσο, επειδή ρέουν ελεύθερα, τα πλάσματα επηρεάζονται από ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία με τρόπους που δεν φαίνονται σε άλλες μορφές ύλης. Αυτά τα πεδία μπορούν να επηρεάσουν το πλάσμα σε μεγάλες αποστάσεις, τσιμπώντας, παραμορφώνοντάς τα και διαμορφώνοντάς τα, όπως στις μεγάλες, συστρεφόμενες εκλάμψεις που φαίνονται στην επιφάνεια του Ήλιου.

Θερμικά και μη Θερμικά Πλάσματα

Θερμικό πλάσμα είναι εκείνο στο οποίο τα ηλεκτρόνια και τα ιόντα βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία με το περιβάλλον τους, όπως στα αστέρια. Συγκριτικά, τα μη θερμικά πλάσματα είναι θύλακες ενεργητικών, φορτισμένων σωματιδίων σε ένα κατά τα άλλα «δροσερό» περιβάλλον. Ένα παράδειγμα αυτού είναι τα τεχνητά πλάσματα που χρησιμοποιούνται από τη βιομηχανία υπηρεσιών τροφίμων για την αποστείρωση φρέσκων προϊόντων. Σε αυτή τη διαδικασία, ένας πίδακας πλάσματος σκοτώνει τα βακτήρια. Επειδή χρειάζονται μόνο μικρές ποσότητες πλάσματος, τα άτομά του αναμιγνύονται με αέρα σε θερμοκρασία δωματίου και ψύχονται γρήγορα.