Τι είναι το πλάσμα το ιονισμένο αέριο;

Το πλάσμα, το ιονισμένο αέριο, είναι μια κατάσταση που είναι πέρα ​​από τις στερεές, υγρές και φυσικές καταστάσεις. Αποτελείται από θετικά φορτισμένα ιόντα και αρνητικά φορτισμένα ελεύθερα ηλεκτρόνια. Το πλάσμα θεωρείται η τέταρτη κατάσταση της ύλης, μαζί με στερεό, υγρό και αέριο, και είναι η πιο άφθονη κατάσταση στο σύμπαν, το οποίο σχηματίζεται υπό υψηλές θερμοκρασίες και συνθήκες πυκνότητας.

Ιδιότητες του πλάσματος:

1. Ηλεκτρική αγωγιμότητα :Το πλάσμα είναι ένας εξαιρετικός αγωγός ηλεκτρικής ενέργειας και μπορεί να μεταφέρει μεγάλες ποσότητες ηλεκτρικών ρευμάτων. Αυτή η ιδιότητα είναι ζωτικής σημασίας σε διάφορες εφαρμογές όπως οθόνες πλάσματος, φακοί πλάσματος και επεξεργασία ημιαγωγών.

2. Υψηλή θερμοκρασία :Το πλάσμα υπάρχει σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, που συνήθως μετράται σε χιλιάδες ή εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου. Αυτή η υψηλή θερμοκρασία προκαλεί την απομάκρυνση ηλεκτρόνων από τα γονικά τους άτομα, με αποτέλεσμα το σχηματισμό θετικά φορτισμένων ιόντων και αρνητικά φορτισμένα ελεύθερα ηλεκτρόνια.

3. μαγνητικό περιορισμό :Το πλάσμα συχνά παράγεται και ελέγχεται χρησιμοποιώντας μαγνητικά πεδία. Δημιουργώντας μαγνητικά πεδία, οι επιστήμονες μπορούν να περιορίσουν και να διαμορφώσουν πλάσμα, επιτρέποντας ελεγχόμενες αντιδράσεις σύντηξης ή πειράματα με βάση το πλάσμα.

4. Ακτινοβολία :Το πλάσμα εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, συμπεριλαμβανομένου του ορατού φωτός, των υπεριώδους ακτίνων και των ακτίνων Χ. Αυτή η ακτινοβολία παρατηρείται συνήθως σε φαινόμενα όπως η κορώνα του ήλιου, οι αυταρές και τα φθορίζοντα φώτα.

5. χαμηλό ιξώδες :Το πλάσμα έχει εξαιρετικά χαμηλό ιξώδες, το οποίο επιτρέπει εύκολη κίνηση και ταχείες αλλαγές στη μορφή. Αυτή η ιδιότητα είναι απαραίτητη σε εφαρμογές όπως τα συστήματα πρόωσης πλάσματος για διαστημικά σκάφη.

6. quasineutrality :Ενώ το πλάσμα περιέχει φορτισμένα σωματίδια, θεωρείται οιονεί ουδέτερο συνολικά, που σημαίνει ότι το καθαρό φορτίο ενός μεγάλου όγκου πλάσματος είναι κοντά στο μηδέν. Αυτή η ισορροπία θετικών και αρνητικών χρεώσεων εξασφαλίζει σταθερότητα.

Παραδείγματα πλάσματος:

- αστέρια :Ο ήλιος και άλλα αστέρια είναι παραδείγματα φυσικών πλασμάτων. Διατηρούν αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης στους πυρήνες τους, δημιουργώντας τεράστιες ποσότητες ενέργειας και δημιουργώντας υψηλές θερμοκρασίες που ιονίζουν τα αέρια τους.

- aurora borealis :Όταν τα φορτισμένα σωματίδια από τον ηλιακό άνεμο αλληλεπιδρούν με το μαγνητικό πεδίο της Γης, έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό του Aurora Borealis, επίσης γνωστό ως βόρεια φώτα.

- Lightning :Κατά τη διάρκεια των καταιγίδων, οι ηλεκτρικές εκκενώσεις μεταξύ των σύννεφων ή το έδαφος παράγουν κανάλια πλάσματος γνωστά ως αστραπή.

- Φώτα φθορισμού :Οι λαμπτήρες φθορισμού παράγουν πλάσμα όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται από ένα αέριο χαμηλής πίεσης, εκπέμποντας υπεριώδη ακτινοβολία που διεγείρει την επικάλυψη φωσφόρου, δημιουργώντας έτσι ορατό φως.

- φακοί πλάσματος :Στην παρασκευή και την επεξεργασία υλικών, οι φακοί πλάσματος χρησιμοποιούν πίδακες πλάσματος υψηλής θερμοκρασίας για να κόβουν, να συγκολλούν ή να λιώσουν διάφορα υλικά.

Το πλάσμα διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο σε διάφορους επιστημονικούς και τεχνολογικούς τομείς. Είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση των αστροφυσικών φαινομένων, την ανάπτυξη τεχνολογιών Fusion Energy και την προώθηση τεχνικών επεξεργασίας υλικών. Επιπλέον, οι εφαρμογές με βάση το πλάσμα έχουν βρει το δρόμο τους σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένου του φωτισμού, των ηλεκτρονικών και των συστημάτων πρόωσης.