Sadržaj
Plazme su „četvrto stanje materije“, nakon dobro poznatih krutih tvari, tekućina i plinova. Iako je na Zemlji rijetka, plazma obiluje u cijelom svemiru, a drži gotovo 99 posto poznate materije. Zvijezde, rubovi munje i zemaljska ionosfera sastoje se uglavnom od plazme. Plazma postoji u plinovitom stanju, ali zbog niza jedinstvenih karakteristika smatra se vlastitim stanjem materije.
Pojava plazmi
Plazma se može pojaviti podložnim materijama vrlo visokim temperaturama, zračenju ili visokim naponima, kao kod gromobrana. Na niskim temperaturama atomi se zatvaraju i stvaraju krute tvari, poput kristala. Više temperature oslobađaju veze između atoma i dovode ih u tekuće stanje. Pri još višim temperaturama veze između atoma se dalje otpuštaju, pretvarajući tvari u plinove. Ekstremno visoke temperature, poput sunca, odstranjuju dio ili sve elektrone od atoma, stvarajući "juhu" od atomskih jezgara, iona i elektrona; ovo je stanje plazme.
Konzistentnost plazme
Poput plinova i za razliku od krutih tvari, plazma slobodno teče i teče; ako su zatvorene, plazme se šire kako bi napunile spremnik. Poput plinova, plazme imaju gustoću i pritisak. U dubokom svemiru plazme može biti izuzetno tanka i osjetljiva, u prosjeku oko jednog atoma po kubnom centimetru; nasuprot tome, plazma u Sunčevoj jezgri je 10 puta gušća od olova.
Karakteristike plazme
Budući da se sastoje od slobodno tekućih električno nabijenih čestica, plazme imaju nekoliko jedinstvenih karakteristika. U većini plazmi protoni i elektroni se javljaju u jednakom broju, što ih čini električno neutralnim; međutim, budući da slobodno teku, na plazme utječu električna i magnetska polja na načine koje ne vidimo u drugim oblicima materije. Ova polja mogu utjecati na plazme na velikim udaljenostima, štipanjem, izvrtanjem i oblikovanjem, kao na velikim, uvijajućim bljeskovima viđenim na površini Sunca.
Toplinske i netermalne plazme
Toplinska plazma je ona u kojoj su elektroni i ioni na istoj temperaturi kao i njihova okolina, poput zvijezda; za usporedbu, netermalne plazme su džepovi energetskih, nabijenih čestica u inače "hladnom" okruženju. Primjer za to su umjetne plazme koje industrija prehrambenih proizvoda koristi za sterilizaciju svježih proizvoda. U ovom procesu, mlaz plazme ubija bakterije; jer su potrebne samo male količine plazme, njeni se atomi miješaju sa zrakom sobne temperature i brzo se hlade.