G Meie igapäevaelus on väga tavaline näha aineid nn aine kolmes olekus (liitmis- või füüsikalises olekus), mis on: tahke, vedel ja gaasiline. Siiski on olemas aine neljas füüsiline olek, see pole siin Maal nii levinud, kuid kummalisel kombel arvatakse seda 99% kõigest, mis universumis eksisteerib, on see neljas seisund, mida nimetatakse plasma.
Plasma moodustamiseks on vajalik, et gaasilises olekus aine kuumutataks väga kõrgele temperatuurile, nagu see juhtub, näiteks tähtede südamikus, näiteks meie Päikeses, kus nende pinnal on teatud piirkonnad, mis asuvad ligikaudu 84 000 ° C.
Plasma temperatuur on päikesepinna teatud piirkondades umbes 84 000 ° C
See kõrge temperatuur põhjustab gaasimolekulide lagunemist, moodustades vabu aatomeid, mis omakorda kaotavad ja omandavad elektrone, tekitades ioone. Nii et võime öelda et plasma moodustub jaotuses vabade aatomite, elektronide ja ioonide kuumast ja tihedast komplektist peaaegu neutraalsed (positiivsete ja negatiivsete osakeste arv on praktiliselt võrdne), millel on käitumine kollektiivne.
Mõni võib öelda, et plasma ei ole tegelikult aine neljas olek, kuid kuna see on ioniseeritud gaas, on see gaasilises olekus. On täiesti tõsi, et sarnaselt gaasidele pole plasmal kuju ja mahtu määratletud, eeldades seda sisaldava anuma kuju ja mahtu. Plasmal on aga muid omadusi, mis eristavad seda tõepoolest teistest liitumisseisunditest.
Näiteks, kuna sellel on laetud osakesi, on plasma a elektrijuht, reageerides tugevalt elektromagnetväljadele ja moodustades struktuure nagu niidid, kiired ja topeltkihid; gaaside puhul see nii ei ole.
Huvitav on seegi, et plasma mitte ainult ei reageeri, vaid ka tekitab magnetvälju. Seda seetõttu, et selle sees tekib tänu oma vabadele elektronidele elektrivool ja vastavalt Ampere seadusele moodustub elektromagnetväli. Samuti liiguvad elektronid ringikujuliselt vastavalt plasma magnetväljale ja kui temperatuur on väga kõrge, võib see liikumine põhjustada elektromagnetlainete kiirgust. Näide nendest ülitugevatest magnetväljadest, mida võime jälgida, on Päikesest tulenevate konvektsioonisammaste moodustumine, mis tekitavad päikeselaike, päikesetuuli jne.
Siin Maal toimub plasma ainult eriolukordades. Esimest korda kirjeldati seda programmi loomisel Crookes ampull, mille arendas välja inglise füüsik Willian Crookes (1832-1919) 1850. aastatel, nimetatakse ka katoodkiiretoru. See on klaastoru, mis on täidetud madalal rõhul gaasidega ja millel on elektroodid, see tähendab negatiivne poolus (katood) ja positiivne poolus (anood), mis on ühendatud generaatoriga.
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
Kui ampullis sisalduvale gaasile rakendatakse kõrgepinget, täheldatakse katoodist tulevate kiirte moodustumist, mida nn. katoodkiired ja tekitavad ampulsi klaasseina tabades roheka fluorestsentsi. Seega tekib plasma Crookesi ampullis.
Crookes ampulli pilt 1
Inglise füüsik J. J. Thomson (1856-1940) kasutas seda elektrit hiljem elektroni avastamiseks. Selle kohta vaata lähemalt tekstist Thomsoni eksperiment elektrilahendustega. 1928. aastal Irving Langmuir ta nimetas neid katoodkiiri "plasmaks", kuna elektrilahenduste plasma võis end vormida torudesse, kus need tekivad.
Esimesena kasutas terminit "plasma" Irving Langmuir
Teine näide plasma esinemisest siin Maal leiab aset tuumasünteesireaktorid, millest tuntuim on Ameerika Ühendriikide Princetoni päritolu Tokamak, mis töötab 100 miljoni Celsiuse kraadi juures ja mis saavutatakse kontrollitud lõhustumisreaktsioonide abil. Plasma jääb seest kinni, kus toimub vesiniku ja heeliumi kergete isotoopide kontrollitud termotuumasüntees, mis tekitab kolossaalse hulga energiat. Need samad liitumisreaktsioonid toimuvad ka Päikesel.
Pilt Tokamaki tüüpi reaktori sisemusest, mida plasma läbib2
Igapäevaelus näeme vereplasmas näidet luminofoorlambid ja protsessides steriliseerimine. plasmalambid, nagu allpool näidatud, saab osta Suveniir.
Kell Austraalia ja boreaalsed aurorid need on atmosfääri aatomite ja molekulide ergastamise tulemus, kui neid pommitavad Päikesest välja heidetud ja geomagnetvälja poolt kõrvale suunatud laetud osakesed, olles seetõttu looduslikud plasmad.
* Pildikrediidid:
[1] Autor: D-Kuru / Wikimedia Commons, Litsents: CC-BY-SA-3.0-AT
[2] Autor: Mike Garrett/Wikimedia Commons
Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia
