GGünlük hayatımızda, maddenin sözde üç halindeki (toplanma veya fiziksel) maddeler görmek çok yaygındır, bunlar: katı, sıvı ve gaz. Ancak, bir maddenin dördüncü fiziksel hali, Bu, Dünya'da çok yaygın değil, ama garip bir şekilde, inanılıyor ki 99% Evrende var olan her şey bu dördüncü haldedir. plazma.
Plazmayı oluşturmak için gaz halindeki maddenin olduğu gibi çok yüksek sıcaklıklara ısıtılması gerekir. örneğin, Güneşimiz gibi yıldızların çekirdeğinde, yüzeylerinin yaklaşık olarak 84.000°C.
Plazma, güneş yüzeyinin belirli bölgelerinde yaklaşık 84.000 °C sıcaklıktadır.
Bu yüksek sıcaklık, gaz moleküllerinin parçalanmasına, serbest atomlar oluşturmasına neden olur, bu da elektronları kaybedip kazanarak iyonlar oluşturur. Yani söyleyebiliriz Plazmanın, bir dağılımda sıcak ve yoğun bir serbest atom, elektron ve iyon kümesi tarafından oluşturulduğu davranışı olan neredeyse nötr (pozitif ve negatif parçacıkların sayısı pratik olarak eşittir) toplu.
Bazıları plazmanın aslında maddenin dördüncü hali olmadığını söyleyebilir, ancak iyonize bir gaz olduğu için gaz halindedir. Gazlar gibi, plazmanın da, onu içeren kabın şekli ve hacmi varsayıldığında, tanımlanmış bir şekli ve hacmi olmadığı oldukça doğrudur. Bununla birlikte, plazma, onu diğer kümelenme durumlarından gerçekten ayıran başka özelliklere sahiptir.
Örneğin, yüklü parçacıklara sahip olduğu için plazma bir elektrik iletkenielektromanyetik alanlara güçlü tepki veren ve filamentler, ışınlar ve çift katmanlar gibi yapılar oluşturan; gazlarda durum böyle değildir.
Plazmanın sadece tepki vermesi değil, aynı zamanda ilginç olması da ilginçtir. manyetik alanlar üretir. Bunun nedeni, serbest elektronları sayesinde içinde bir elektrik akımı oluşması ve Ampere Yasasına göre bir elektromanyetik alan oluşmasıdır. Elektronlar da plazmanın manyetik alanına göre dairesel bir şekilde hareket eder ve çok yüksek sıcaklıkla bu hareket elektromanyetik dalgaların yayılmasına neden olabilir. Gözlemleyebildiğimiz bu aşırı yoğun manyetik alanlara bir örnek, güneş lekelerine, güneş rüzgarlarına vb. neden olan Güneş'ten gelen ısı konveksiyon sütunlarının oluşumudur.
Burada, Dünya'da plazma sadece özel durumlarda oluşur. İlk kez tarif edildiği zaman, yaratılışındaydı. Crookes ampulü, İngiliz fizikçi Willian Crookes (1832-1919) tarafından 1850'lerde geliştirilmiştir. katot ışın tüpü. Düşük basınçta gazlarla doldurulmuş ve bir jeneratöre bağlı elektrotları, yani negatif kutbu (katot) ve pozitif kutbu (anot) olan bir cam tüptür.
Şimdi durma... Reklamdan sonra devamı var ;)
Ampulün içindeki gaza yüksek voltaj uygulandığında katottan gelen ışınların oluşumu gözlenir, buna denir. katot ışınları ve ampulün cam duvarına çarptıklarında yeşilimsi bir floresan üretirler. Böylece, Crookes'un ampulünde plazma üretilir.
Crookes ampul resmi 1
İngiliz fizikçi J. J. Thomson (1856-1940) daha sonra elektronu keşfetmek için bu ampulü kullandı. Metinde bununla ilgili daha fazla bilgi edinin Thomson'ın elektrik deşarjları ile yaptığı deney. 1928'de Irving Langmuir Bu katot ışınlarına, elektriksel deşarjların plazmasının kendilerini üretildikleri tüplere kalıplama yeteneğinden dolayı "plazma" adını verdi.
Plazma terimini ilk kullanan Irving Langmuir'dir.
Plazmanın burada Dünya'da meydana gelmesinin bir başka örneği, Dünya'da meydana gelir. nükleer füzyon reaktörleriEn iyi bilineni, kontrollü fisyon reaksiyonları ile elde edilen, 100 milyon santigrat derece sıcaklıkta çalışan, Princeton, Amerika Birleşik Devletleri'nden Tokamak'tır. Plazma, hidrojen ve helyumun hafif izotoplarının kontrollü termonükleer füzyonunun olduğu ve muazzam miktarda enerji ürettiği içeride tutulur. Aynı füzyon reaksiyonları Güneş'te de gerçekleşir.
Plazmanın içinden geçtiği Tokamak tipi bir reaktörün iç görüntüsü2
Günlük yaşamda, bir plazma örneğini görüyoruz. floresan lambalar ve süreçlerinde sterilizasyon. plazma lambaları, aşağıda gösterilen gibi, satın alınabilir hatıra.
at Avustralya ve Boreal auroraları bunlar, Güneş'ten fırlatılan ve jeomanyetik alan tarafından saptırılan yüklü parçacıklar tarafından bombardımana tutulduklarında, atmosferdeki atomların ve moleküllerin uyarılmasının sonucudur, dolayısıyla doğal plazmalardır.
* Görüntü kredisi:
[1] Yazar: D-Kuru/Wikimedia Commons, Lisans: CC-BY-SA-3.0-AT
[2] Yazar: Mike Garrett/Wikimedia Commons
Jennifer Foğaça tarafından
Kimya mezunu
