Περιεχόμενο
- Η εμφάνιση των πλασμάτων
- Συνάφεια του πλάσματος
- Χαρακτηριστικά των πλασμάτων
- Θερμικά και μη θερμικά πλάσματα
Τα πλάσματα είναι η «τέταρτη κατάσταση της ύλης», μετά τα γνωστά στερεά, υγρά και αέρια. Ενώ σπάνια στη Γη, το πλάσμα είναι άφθονο σε όλο το σύμπαν, κρατώντας σχεδόν το 99% γνωστής ύλης. Τα αστέρια, οι άκρες των κεραυνών και η ιονόσφαιρα της Γης αποτελούνται κυρίως από πλάσμα. Το πλάσμα υπάρχει σε αέρια κατάσταση, αλλά λόγω ορισμένων χαρακτηριστικών, θεωρείται η δική του κατάσταση της ύλης.
Η εμφάνιση των πλασμάτων
Το πλάσμα μπορεί να εμφανιστεί υποβάλλοντας την ύλη σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες, σε ακτινοβολία ή σε υψηλές τάσεις, όπως σε ένα μπουλόνι κεραυνού. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, τα άτομα κλειδώνουν μαζί για να σχηματίσουν στερεά, όπως ένα κρύσταλλο. Υψηλότερες θερμοκρασίες χαλαρώνουν τους δεσμούς μεταξύ των ατόμων, τους φέρνουν σε υγρή κατάσταση. Σε ακόμη υψηλότερες θερμοκρασίες, οι δεσμοί μεταξύ των ατόμων αργότερα χαλαρώνουν, μετατρέποντας τις ουσίες σε αέρια. Εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες, όπως αυτή του ήλιου, λουρίζουν μερικά ή όλα τα ηλεκτρόνια μακριά από τα άτομα, δημιουργώντας μια "σούπα" ατομικών πυρήνων, ιόντων και ηλεκτρονίων. αυτή είναι η κατάσταση του πλάσματος.
Συνάφεια του πλάσματος
Όπως τα αέρια και σε αντίθεση με τα στερεά, τα πλαστικά μετακινούνται και ρέουν ελεύθερα. εάν περικλείονται, τα πλάσματα επεκτείνονται για να γεμίσουν το δοχείο. Όπως τα αέρια, τα πλάσματα έχουν πυκνότητα και πίεση. Στον βαθύ χώρο, τα πλάσματα μπορεί να είναι εξαιρετικά λεπτά και αδύνατα, κατά μέσο όρο περίπου ένα άτομο ανά κυβικό εκατοστό. αντίθετα, το πλάσμα στον πυρήνα του Ήλιου είναι 10 φορές πυκνότερο από το μόλυβδο.
Χαρακτηριστικά των πλασμάτων
Επειδή αποτελούνται από ελεύθερα ρέοντα ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια, τα πλάσματα έχουν αρκετά μοναδικά χαρακτηριστικά. Στα περισσότερα πλάσματα, τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια εμφανίζονται σε ίσους αριθμούς, καθιστώντας το ηλεκτρικά ουδέτερο. Ωστόσο, επειδή ρέουν ελεύθερα, τα πλάσματα επηρεάζονται από ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία με τρόπους που δεν παρατηρούνται σε άλλες μορφές ύλης. Αυτά τα πεδία μπορούν να επηρεάσουν τα πλάσματα σε μεγάλες αποστάσεις, να τσακίσουν, να στρέψουν και να τα διαμορφώσουν, όπως και στις μεγάλες, στροφές που παρατηρούνται στην επιφάνεια του Ήλιου.
Θερμικά και μη θερμικά πλάσματα
Ένα θερμικό πλάσμα είναι εκείνο στο οποίο τα ηλεκτρόνια και τα ιόντα βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία με το περιβάλλον τους, όπως στα αστέρια. για λόγους σύγκρισης, τα μη θερμικά πλάσματα είναι θύλακες ενεργειακών, φορτισμένων σωματιδίων σε ένα κατά τα άλλα "δροσερό" περιβάλλον. Ένα παράδειγμα αυτού είναι τα τεχνητά πλαστικά που χρησιμοποιούνται από τη βιομηχανία τροφίμων για την αποστείρωση φρέσκων προϊόντων. Σε αυτή τη διαδικασία, ένα πίδακα πλάσματος σκοτώνει βακτήρια. επειδή χρειάζονται μόνο μικρές ποσότητες πλάσματος, τα άτομα της αναμιγνύονται με αέρα σε θερμοκρασία δωματίου και ψύχονται γρήγορα.