G私たちの日常生活では、物質のいわゆる3つの状態（凝集または物理的）にある物質を見るのは非常に一般的です。 固体、液体、気体. ただし、 物質の第4の物理的状態、 これは地球上ではそれほど一般的ではありませんが、奇妙なことに、 99% 宇宙に存在するすべてのもののうち、 プラズマ.
プラズマを形成するには、気体状態の物質を非常に高温に加熱する必要があります。 たとえば、私たちの太陽などの星の中心部では、表面の特定の領域がほぼにあります 84,000°C。
プラズマは、太陽の表面の特定の領域で約84,000°Cの温度にあります
この高温により、ガス分子が分解して自由原子が形成され、それが電子を失ったり獲得したりして、イオンを生成します。 だから私たちは言うことができます そのプラズマは、分布内の高温で高密度の自由原子、電子、イオンのセットによって形成されます ほぼ中性（正と負の粒子の数は実質的に等しい）、動作があります 集団。
プラズマは実際には第4の物質の状態ではないと言う人もいるかもしれませんが、プラズマはイオン化されたガスであるため、気体の状態にあります。 ガスのように、プラズマは、それを含む容器の形状と体積を仮定すると、定義された形状と体積を持たないことは非常に真実です。 ただし、プラズマには、他の凝集状態と実際に区別する他の特性があります。
たとえば、荷電粒子を持っているので、プラズマは 導電体、電磁界に強く反応し、フィラメント、光線、二重層などの構造を形成します。 これはガスには当てはまりません。
プラズマが反応するだけでなく、 磁場を生成します. これは、その自由電子のおかげで内部に電流が形成され、アンペールの法則に従って電磁界が形成されるためです。 電子もプラズマの磁場に応じて円を描くように移動しますが、温度が非常に高いと、この移動によって電磁波が放出される可能性があります。 私たちが観察できるこれらの非常に強い磁場の例は、太陽黒点や太陽風などを引き起こす太陽からの熱の対流柱の形成です。
ここ地球では、プラズマは特別な状況でのみ発生します。 それが最初に説明されたのは、 クルックアンプル, 1850年代に英国の物理学者WillianCrookes（1832-1919）によって開発され、別名 ブラウン管. これは、低圧のガスで満たされたガラス管であり、発電機に接続された電極、つまり負極（陰極）と正極（陽極）を備えています。
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アンペアに含まれるガスに高電圧を印加すると、陰極からの光線の形成が観察されます。 陰極線 アンプルのガラス壁に当たると緑がかった蛍光を発します。 したがって、プラズマはクロックスのアンプルで生成されます。
クルックアンプル画像 1
イギリスの物理学者J。 J。 トムソン（1856-1940）は後にこの電球を使って電子を発見しました。 これについての詳細は本文をご覧ください トムソンの放電実験. 1928年、 アーヴィング・ラングミュア 彼は、放電のプラズマがそれ自体をそれらが生成されるチューブに成形する能力があるため、これらの陰極線を「プラズマ」と呼んだ。
アーヴィング・ラングミュアは「プラズマ」という用語を最初に使用した
ここ地球でのプラズマの発生の別の例は、 核融合炉、その中で最もよく知られているのは、制御された核分裂反応によって達成される摂氏1億度の温度で動作する、米国プリンストンのトカマクです。 プラズマは内部に閉じ込められ、そこで水素とヘリウムの軽い同位体の制御された熱核融合があり、莫大な量のエネルギーを生成します。 これらの同じ核融合反応は太陽で起こります。
プラズマが通過するトカマク型リアクトルの内部の画像2
日常生活の中で、私たちはプラズマの例を見ます 蛍光灯 との過程で 殺菌. プラズマランプ、以下に示すように、として購入することができます お土産。
で オーロラと北方のオーロラ それらは、太陽から放出され、地磁気によって偏向された荷電粒子、したがって自然プラズマによって衝撃を受けたときの、大気中の原子および分子の励起の結果です。
*画像クレジット：
[1]著者： D-クール/ウィキメディアコモンズ、ライセンス： CC-BY-SA-3.0-AT
[2]著者： マイク・ギャレット/ウィキメディアコモンズ
ジェニファー・フォガサ
化学を卒業
