Πλάσμα (φυσική)
 |
Αυτό το λήμμα ή η ενότητα χρειάζεται ειδικές γνώσεις. Αν γνωρίζετε καλά το θέμα, βελτιώστε το. Δείτε τη σελίδα συζήτησης για λεπτομέρειες. |
Τόσο στη Φυσική όσο και στη Χημεία πλάσμα ονομάζουμε ένα σώμα το οποίο δεν έχει συγκεκριμένο όγκο και σχήμα, στο οποίο βρίσκονται σε ελεύθερη μορφή ηλεκτρικά φορτισμένα ατομικά σωματίδια (ιόντα και ηλεκτρόνια). Υπάρχουν τρεις τουλάχιστον ορισμοί του πλάσματος:
- Πλάσμα είναι ιονισμένο αέριο[1] σε θερμοκρασία ,περίπου, 109 βαθμών Kelvin.
- Πλάσμα είναι ένα μερικώς ιονισμένο αέριο. Δλδ ένα αέριο στο οποίο κάποια (αλλά όχι όλα) από τα σωματίδια από τα οποία αποτελείται είναι ιόντα και ηλεκτρόνια. Το μερικώς ιονισμένο πλάσμα μπορεί να έχει πολύ χαμηλότερη θερμοκρασία από το πλήρως ιονισμένο πλάσμα, για παράδειγμα της τάξης των 500 βαθμών Κελσίου. Τα ηλεκτρόνια σε ένα μερικώς ιονισμένο πλάσμα είναι πολύ πιο «θερμά» και δεν βρίσκονται σε θερμική ισορροπία με τα υπόλοιπα σωματίδια του αερίου. Ο βαθμός ιονισμού εξαρτάται από τη θερμοκρασία (και αντίστροφα) σύμφωνα με την εξίσωση Saha.
- Πλάσμα είναι η κατάσταση της ύλης η οποία αποτελείται από ελεύθερα ιόντα και ηλεκτρόνια.
Ο ένας ορισμός θεωρεί το πλάσμα μορφή αερίου, ενώ ο άλλος όχι και το κατατάσσει ως τέταρτη μορφή της ύλης. Το πλάσμα διαφέρει από ένα μη-ιονισμένο αέριο. Σχηματίζεται όταν ένα αέριο γίνει πολύ υπέρθερμο με αποτέλεσμα ηλεκτρόνια να δραπετεύσουν από το άτομό τους και να γίνουν ελεύθερα (ελεύθερα ηλεκτρόνια). Το πλάσμα συνίσταται επομένως από ελεύθερα ηλεκτρόνια και ιόντα, άτομα ή μόρια που έχουν χάσει ή αποκτήσει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια, και είναι η υπεριονισμένη κατάσταση της ύλης.
Πίνακας περιεχομένων |
[Επεξεργασία] Που συναντάται
Πλάσμα συναντάται στον Ήλιο, στους αστέρες, στο μεσοαστρικό χώρο και τους κεραυνούς. Ο ηλιακός άνεμος αποτελείται από πλάσμα. Σε συνθήκες εργαστηρίου δημιουργείται σε θερμοπυρηνικούς αντιδραστήρες και στους σωλήνες φωτισμού που περιέχουν το αέριο νέον. Σε αντίθεση με τα άλλα αέρια το πλάσμα είναι καλός αγωγός του ηλεκτρισμού.
Το πλάσμα, που μερικές φορές αναφέρεται ως "η τέταρτη κατάσταση της ύλης" (εκτός από τη στερεή, την υγρή και την αέρια), αναφέρεται σε αυτή την περίπτωση σε ένα αέριο στο οποίο έχει δοθεί αρκετή ενέργεια για να αποχωριστούν τα άτομα από τα ηλεκτρόνιά τους (ιονισμός) και να παραχθεί ένα νέφος από ιόντα και ηλεκτρόνια. Επειδή τα σωματίδια αυτά είναι ιονισμένα (φορτισμένα), το αέριο συμπεριφέρεται διαφορετικά από ένα ουδέτερο αέριο, για παράδειγμα όταν υπάρχουν ηλεκτρομαγνητικά πεδία.
[Επεξεργασία] Ιδιότητες
Το πλάσμα ως θερμοδυναμική φάση εκδηλώνει διαφορετικές ιδιότητες από τις ιδιότητες των αερίων. Η θερμοκρασία, για παράδειγμα, στην οποία τα σωματίδια από τα οποία αποτελείται αποκτούν συγκεκριμένο φάσμα ταχυτήτων εξαρτάται από τον βαθμό ιονισμού (δηλαδή την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου). Το φαινόμενο αυτό έχει σημαντικές τεχνολογικές εφαρμογές, καθώς τεχνολογικές διεργασίες που μέχρι τώρα πραγματοποιούνταν με χρήση μη-ιονισμένων-αερίων σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες μπορούν πλέον να γίνονται με χρήση πλάσματος σε χαμηλότερες θερμοκρασίες. Το οικονομικό όφελος είναι προφανές. Αλλά και διεργασίες ανέφικτες με χρήση αερίων γίνονται τεχνικά δυνατές με χρήση πλάσματος[2] [3] [4] [5].
Μία βασική διαφορά του πλάσματος από τις άλλες βασικές καταστάσεις της ύλης είναι ότι ο όγκος και το σχήμα του εξαρτάται σημαντικά από τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία, από τα οποία συνήθως δημιουργείται, όπως και ο κεραυνός. Η θερμοκρασία του πλάσματος είναι υπερβολικά υψηλή, αλλά η πίεση υπερβολικά χαμηλή. Αν το πλάσμα προσκρούσει σε άλλο σώμα τότε ψύχεται αμέσως χωρίς να θερμάνει το άλλο σώμα[1].
[Επεξεργασία] Παραπομπές - σημειώσεις
- ↑ 1,0 1,1 Παιδαγωγικό Ινστιτούτο, Υπουργείο Εθνικής Παιδείας και Θρησκευμάτων, επιμ.. "Πυρηνική Χημεία". Χημεία Θετικής Κατεύθυνσης Β΄Λυκείου (έκτη 2002 έκδοση). Οργανισμός Εκδόσεων Διδακτικών Βιβλίων. σελ. 890-891.
- ↑ Thin film silicon solar cells
- ↑ Hot wire CVD
- ↑ Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition
- ↑ Plasma Processes of Polytetrafluoroethylene
[Επεξεργασία] Δείτε επίσης
|
|||||||||||||||||
