Bárki, aki az általános iskolában elvégezte az általános tudományt, emlékeztet a leckére a három anyagállapotról, igaz? Ez volt az, ahol azt mondták nekünk, hogy az anyag három alapvető formában áll: folyékony, szilárd és gáz. Ez az elemek periodikus táblázata számára működik, és kibővíthető, hogy szinte bármilyen vegyületet tartalmazzon. Talán a tejszínhab kivételével (az a rozsdamentes vegyület továbbra is szembeszáll az osztályozási kísérletekkel!) De mi lenne, ha az anyag negyedik állapota lenne? Ez akkor fordul elő, amikor a gázhoz hasonló anyagállapot nagy részben ionizált részecskéket tartalmaz, és saját mágneses mezőt hoz létre. Plazmának hívják, és ez csak a leggyakoribb anyagtípus, amely a látható világegyetemben az anyag több mint kilencvenkilenc százalékát foglalja magában, és amely áthatol a Naprendszer, a csillagközi és a galátaközi környezet között.
A plazma mögött rejlő alapfeltétel az, hogy a gáz melegítése disszociálja molekuláris kötéseit, és alkotó atomjaivá teszi. A további hevítés ionizációhoz (elektronvesztéshez) vezet, mely plazmá alakul. Ezt a plazmát tehát a töltött részecskék létezése határozza meg, mind a pozitív ionok, mind a negatív elektronok egyaránt. Nagyon sok töltött részecske jelenléte a plazmát elektromosan vezetőképesvé teszi, hogy erősen reagáljon az elektromágneses mezőkre. Ezért a plazma tulajdonságai nagyban különböznek a szilárd anyagok, folyadékok vagy gázok tulajdonságaitól, és különálló anyagállapotnak tekintik. Csakúgy, mint egy gáz, a plazmának nincs meghatározott alakja vagy meghatározott térfogata, hacsak nem tartályba zárják. A gázzal ellentétben a mágneses mező hatására szerkezeteket képezhet, például szálakat, gerendákat és kettős rétegeket. Pontosan ez az oka annak, hogy a plazmát használják az elektronika, például a plazma TV-k és a neonjelek gyártásában.
A plazma létezését először Sir William Crookes fedezte fel 1879-ben, egy olyan szerelvény segítségével, amelyet manapság „Crookes csőnek” hívnak. Ez egy kísérleti elektromos kisülési cső, amelyben a levegőt ionizálják nagyfeszültség alkalmazásával egy feszültségtekercsen. Abban az időben ragyogó anyagának nevezték „sugárzó anyagként”. Sir J.J. Thomson, egy brit fizikus, 1897-ben azonosította az anyag természetét elektronok felfedezésének és katódsugárcsövekkel végzett számos kísérletének köszönhetően. Csak 1928-ban fogalmazta meg a „plazma” kifejezést Irving Langmuir, amerikai vegyész és fizikus, akinek látszólag emlékeztetett a vérplazmára.
Mint már említettük, a plazmák messze a leggyakoribb anyagfázis az univerzumban. Az összes csillag plazmából készül, s még a csillagok közötti teret is plazma töltötte be, bár nagyon ritka.
Számos cikket írtunk a plazmáról a Space Magazine számára. Itt egy cikk a plazma motorról, és itt egy cikk az anyag állapotáról.
Ha további információt szeretne a plazmáról, olvassa el ezeket a Chem4Kids és a NASA Science cikkeket.
Felvettünk egy epizódot a Csillagászatról is, amely a Napról szól. Hallgassa meg itt, 30. rész: A nap, a foltok és minden.
Forrás:
http://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_%28physics%29
http://en.wikipedia.org/wiki/Crookes_tube
http://en.wikipedia.org/wiki/Charge_carrier
http://en.wikipedia.org/wiki/J._J._Thomson
http://en.wikipedia.org/wiki/Irving_Langmuir
http://www.plasmas.org/basics.htm
http://www.plasmas.org/what-are-plasmas.htm
