일상 생활에서 물질의 소위 세 가지 상태 (집합 또는 물리적)에있는 물질을 보는 것은 매우 일반적입니다. 고체, 액체 및 기체. 그러나 물질의 네 번째 물리적 상태, 여기 지구상에서 그렇게 흔하지는 않지만 이상하게도 99% 우주에 존재하는 모든 것의이 네 번째 상태에 있습니다. 혈장.
플라즈마를 형성하려면 기체 상태의 물질을 매우 높은 온도로 가열해야합니다. 예를 들어, 태양과 같은 별의 중심에는 대략적으로 표면의 특정 영역이 있습니다. 84,000 ° C.
플라즈마는 태양 표면의 특정 영역에서 약 84,000 ° C의 온도에 있습니다.
이 높은 온도는 가스 분자를 분해하여 자유 원자를 형성하고, 이는 차례로 전자를 잃고 얻고 이온을 생성합니다. 그래서 우리는 말할 수 있습니다 플라즈마는 뜨겁고 조밀 한 자유 원자, 전자 및 이온 집합에 의해 형성됩니다. 거의 중립적 (양수 및 음수 입자의 수가 거의 동일 함) 집단.
어떤 사람들은 플라즈마가 실제로 물질의 네 번째 상태가 아니라 이온화 된 기체이기 때문에 기체 상태라고 말할 수 있습니다. 가스와 마찬가지로 플라즈마가 포함 된 용기의 모양과 부피를 가정 할 때, 정의 된 모양과 부피가 없다는 것은 사실입니다. 그러나 혈장은 다른 응집 상태와 실제로 구별되는 다른 특성을 가지고 있습니다.
예를 들어, 입자가 대전되어 있기 때문에 플라즈마는 전기 도체, 전자기장에 강하게 반응하고 필라멘트, 광선 및 이중층과 같은 구조를 형성합니다. 이것은 가스의 경우가 아닙니다.
플라즈마가 반응 할뿐만 아니라 자기장 생성. 이것은 자유 전자 덕분에 전류가 내부에 형성되고 암페어의 법칙에 따라 전자기장이 형성되기 때문입니다. 전자는 또한 플라즈마의 자기장에 따라 원형으로 움직이며 온도가 매우 높으면 이러한 움직임으로 인해 전자파가 방출 될 수 있습니다. 우리가 관찰 할 수있는 이러한 극도로 강렬한 자기장의 예는 태양의 대류 열이 형성되어 흑점, 태양풍 등을 발생시킵니다.
여기 지구에서 플라즈마는 특별한 상황에서만 발생합니다. 처음으로 설명 된 것은
크 룩스 앰플, 영국 물리학 자 Willian Crookes (1832-1919)가 1850 년대에 개발했으며 음극선 관. 저압 가스로 채워진 유리관으로, 전극, 즉 음극 (음극)과 양극 (양극)이 발전기에 연결되어 있습니다.지금 멈추지 마세요... 광고 후 더 있습니다;)
앰플에 포함 된 가스에 고전압을 가하면 음극에서 나오는 광선의 형성이 관찰됩니다. 음극선 앰플의 유리 벽에 부딪히면 녹색 형광을냅니다. 따라서 Crookes의 앰플에서 플라즈마가 생성됩니다.
Crookes 앰플 이미지 1
영국 물리학 자 J. 제이. Thomson (1856-1940)은 나중에이 전구를 사용하여 전자를 발견했습니다. 텍스트에서 이에 대해 자세히 알아보십시오. Thomson의 방전 실험. 1928 년 어빙 랭 뮤어 그는 이러한 음극선을 "플라즈마"라고 불렀습니다. 방전 플라즈마가 생성되는 튜브로 스스로를 몰딩 할 수 있기 때문입니다.
Irving Langmuir는 "플라즈마"라는 용어를 처음으로 사용했습니다.
여기 지구상에서 플라즈마가 발생하는 또 다른 예는 핵융합로, 가장 잘 알려진 것은 미국 프린스턴의 Tokamak으로, 섭씨 1 억도의 온도에서 작동하며, 이는 제어 된 핵분열 반응을 통해 달성됩니다. 플라즈마는 수소와 헬륨의 광 동위 원소의 열핵 융합이 제어되는 내부에 갇혀 엄청난 양의 에너지를 생성합니다. 이러한 동일한 융합 반응이 태양에서 발생합니다.
플라즈마가 통과하는 Tokamak 형 반응기 내부 이미지2
일상 생활에서 우리는 플라즈마의 예를 봅니다. 형광등 그리고 과정에서 살균. 플라즈마 램프, 아래 표시된 것과 같이 다음과 같이 구입할 수 있습니다. 기념품.
에서 오스트 랄 및 북방 오로라 이것은 대기에서 원자와 분자가 여기 된 결과로, 태양에서 추방 된 하전 입자에 충격을 받아 지 자기장에 의해 편향되어 자연 플라즈마가됩니다.
* 이미지 크레딧 :
[1] 저자: D-Kuru / Wikimedia Commons, 라이센스: CC-BY-SA-3.0-AT
[2] 저자: 마이크 개렛/위키 미디어 커먼즈
작성자: Jennifer Fogaça
화학 전공
