Tartalom
A plazma a „negyedik anyagállapot” a jól ismert szilárd anyag, folyadékok és gázok után. Noha a Földön ritka, a plazma bőséges az egész világegyetemben, az ismert anyag csaknem 99 százalékát birtokolja. A csillagok, a villám szélei és a Föld ionoszféra főként plazmából állnak. A plazma gáz halmazállapotban létezik, de számos egyedi tulajdonság miatt saját anyagállapotának tekinthető.
Plazma előfordulása
Plazma akkor fordulhat elő, ha az anyagot nagyon magas hőmérsékleten, sugárzásnak vagy nagy feszültségnek teszik ki, mint egy villámcsavar esetén. Alacsony hőmérsékleten az atomok összekapcsolódnak és szilárd anyagot képeznek, például egy kristályt. A magasabb hőmérsékletek meglazítják az atomok közötti kötéseket, folyékony állapotba állítva őket. Még magasabb hőmérsékleten az atomok közötti kötések tovább lazulnak, és az anyagok gázokká alakulnak. Rendkívül magas hőmérsékletek, például a nap hőmérséklete, az elektronok egy részét vagy egészét eltávolítják az atomoktól, atom atomok, ionok és elektronok „levesét” hozva létre; ez a plazma állapot.
A plazma konzisztenciája
Hasonlóan a gázokhoz és a szilárd anyagokhoz képest, a plazmák szabadon sodródnak és folynak; ha zárva van, a plazma kiterjed a tartály feltöltésére. A gázokhoz hasonlóan a plazmák sűrűsége és nyomása is. A mély űrben a plazma rendkívül vékony és szakadó lehet, átlagosan körülbelül egy atom / köbcentiméter; ezzel szemben a plazma a Nap magjában tízszer sűrűbb, mint az ólom.
A plazma jellemzői
Mivel ezek szabadon áramló, elektromosan töltött részecskékből állnak, a plazmáknak számos egyedi jellemzőjük van. A legtöbb plazmában a protonok és az elektronok azonos számban fordulnak elő, tehát elektromosan semlegesek; mivel azonban a plazmák szabadon áramlanak, az elektromos és mágneses mezők olyan módon vannak befolyásolva, amely az anyag más formáiban nem látható. Ezek a mezők nagy távolságra befolyásolhatják a plazmákat, megcsíptetik, elvonhatják és alakíthatják őket, mint a Nap felszínén látható nagy, csavaró fáklyák esetén.
Termikus és nem termikus plazma
A termikus plazma olyan elektron, amelyben az elektronok és az ionok ugyanolyan hőmérsékleten vannak, mint a környezetük, például a csillagokban; összehasonlításként: a nem termális plazmák energikus, töltött részecskék zsebek egy egyébként “hűvös” környezetben. Erre példa a mesterséges plazma, amelyet az élelmiszer-ipari ipar használ a friss termékek sterilizálására. Ebben a folyamatban egy plazmafúvó elpusztítja a baktériumokat; mivel csak kis mennyiségű plazmára van szükség, atomjai keverednek szobahőmérsékletű levegővel és gyorsan lehűlnek.