Ce este plasma?

Plasma este o fază a materiei distinctă de solide, lichide și gaze. Este cea mai abundentă fază a materiei din univers; atât stelele, cât și praful interstelar constau din el. Deși este propria sa fază a materiei, este adesea menționată ca un gaz ionizat. Acesta este similar cu un gaz normal, cu excepția faptului că electronii au fost scoși din nucleonii respectivi și plutesc liber în material. Chiar dacă doar 1% dintre atomi și-au pierdut electronii, un gaz va prezenta un comportament asemănător cu plasma.

Conductoare electric și capabilă să fie manipulată de câmpuri magnetice, plasma poate fi găsită într-o varietate de contexte cotidiene, inclusiv televizoare, lămpi fluorescente, semne cu neon, mașini de gravare fotolitografică, flăcări, fulgere, aurora boreală, bobine tesla și multe altele.

Plasmele variază foarte mult. Unii parametri utilizați pentru clasificarea lor sunt gradul de ionizare, temperatura, densitatea câmpului magnetic și densitatea particulelor. De exemplu, gazul dintr-o flacără de lumânare este doar foarte puțin ionizat, în timp ce aerul din calea unui fulger este puternic ionizat. Unele forme au temperaturi foarte scăzute, cum ar fi mediul intergalactic, în timp ce altele au temperatură foarte ridicată, precum centrul unei stele.

Spre deosebire de gaze, care sunt compuse din atomi neutri, plasmele încărcate au constituenți distincti care se comportă de la sine. Electronii liberi sunt încărcați negativ, în timp ce nucleele, lipsite de electroni, sunt ioni încărcați pozitiv. Majoritatea plasmelor conțin încă atomi întregi care sunt neutri din punct de vedere electric. Deoarece fiecare dintre aceste componente se poate comporta diferit ca răspuns la schimbările condițiilor externe și interne, pot apărea o varietate de fenomene complexe de tip ondulatoriu.

Fenomenele plasmatice pot fi observate în siguranță în casă cu ajutorul unei mingi cu plasmă. Acest dispozitiv rulează un câmp electric printr-un gaz încărcat conținut într-un glob de sticlă. Când o persoană atinge marginea globului, gazul ionizat răspunde trimițând filamente vizibile către degetul persoanei, demonstrând tendința unei sarcini electrice de a se „împământa”. Modele complexe, fractale pot fi văzute în minge.

Deoarece plasma poate fi conținută de câmpuri magnetice, aceasta poate fi făcută foarte fierbinte fără a difuza căldura într-un mediu înconjurător. Cele care măsoară milioane de grade Kelvin au fost produse în dispozitive speciale numite reactoare tokamak. Într-un viitor nu prea îndepărtat, oamenii pot folosi în mod regulat plasme supraîncălzite pentru a iniția reacții de fuziune nucleară care produc cantități mari de energie.