Asjaomased Riigid: Plasma

{h1}

Plasma on gaasiga sarnane aine olek, kuid aatomi osakesed on laetud mitte neutraalsetena.

Plasma on olukord, mida sageli mõeldakse kui gaaside alamhulka, kuid need kaks riiki käituvad väga erinevalt. Nagu gaasid, ei ole plasmadel fikseeritud kuju ega maht ning nad on tihedamad kui tahked või vedelikud. Kuid erinevalt tavapärastest gaasidest koosnevad plasmad aatomitest, kus mõned või kõik elektronid on ära lõigatud ja positiivselt laetud tuumad, mida nimetatakse ioonideks, kummarduvad vabalt.

"Gaas on valmistatud neutraalsetest molekulidest ja aatomitest," ütles Buhendalo ülikooli füüsika professor Xuedong Hu. See tähendab, et negatiivselt laetud elektronide arv võrdub positiivselt laetud prootonite arvuga.

"Plasma on laetud gaas, millel on tugev Coulomb [või elektrostaatiline] koostoime," ütles Hu WordsSideKick.com. Ained või molekulid saavad elektronide saamisel või kaotamisel positiivse või negatiivse elektrilise laengu. Seda protsessi nimetatakse ionisatsiooniks. Plasma moodustab päikese ja tähed ning see on kõige levinum universumi olemus universumis tervikuna.

Vastavalt Ameerika Punasele Risti hinnangule, on vereplasma midagi täiesti erinevat. See on vedel osa verest. See on 92 protsenti vett ja moodustab 55 protsenti vererõhust.

Laetud osakesed

Tüüpiline gaas, nagu lämmastik või vesiniksulfiid, on valmistatud molekulidest, mille netotarve on null, andes gaasimaht tervikuna nullist võrgutasemele. Laetud osakestest valmistatud plasmade kogumaht võib kogu nende koguse, kuid mitte üksikute osakeste taseme, ulatuda nullini. See tähendab, et plasmas leiduvate osakeste vahelised elektrostaatilised jõud muutuvad märkimisväärseks, samuti magnetväljade mõju.

Plasma võib valmistada laetud osakesi asju, mida gaasid ei saa, nagu elektrit juhtida. Ja kuna liiguvad tasud tekitavad magnetvälju, siis võivad need ka plasmadel olla.

Tavalises gaasis käivad kõik osakesed ligilähedaselt samal viisil. Nii et kui teil on gaasimahuti ja laske toatemperatuuril jahtuda, liiguvad kõik sees olevad molekulid keskmiselt sama kiirusega ja kui soovite mõõta üksikute osakeste kiirust, mida saaksite saada leviku kõver, kusjuures paljud neist liiguvad keskmise ja ainult väheste vahel kas eriti aeglaselt või kiiresti. Sellepärast, et gaasist molekulid, nagu piljardilauad, tabavad üksteist ja suunavad energiat nende vahel.

Seda ei teki plasmas, eriti elektri- või magnetväljal. Magnetvälja abil saab luua näiteks väga kiirete osakeste populatsiooni. Enamik plasmi ei ole piisavalt tihedad, et osakesed sattuksid üksteisega väga tihti, mistõttu muutuvad magnet- ja elektrostaatilised koostoimed tähtsamaks.

Rääkides elektrostaatilistest vastasmõjudest, kuna plasma osakesed - elektronid ja ioonid - suudavad elektrit ja magnetismi omavahel suhelda, saavad nad seda teha kaugemal kui tavaline gaas. See omakorda tähendab, et lained muutuvad olulisemaks, kui arutame seda, mis toimub plasmas. Üks selline laine nimetatakse Alfvéni laineks, mida nimetatakse Rootsi füüsiku ja Nobeli preemia laureaadiks Hannes Alfvéniks. Alfvéni laine juhtub siis, kui magnetväli plasmas on häiritud, luues laine, mis liigub piki vööndeid. Selles tavalistel gaasidel pole tegelikku analoogi. On võimalik, et Alfvéni lained on põhjus, miks päikesekorona - ka plasma - temperatuur on miljonid kraadid, samal ajal kui pinnal on ainult tuhandeid.

Plasma teine ​​omadus on see, et neid saab hoida magnetväljade poolt. Enamik termotuumasünteesi uuringuid on keskendunud just seda tehes. Termotuumasünteesi tingimuste loomiseks on vaja väga kuumat plasma - miljonites kraadides. Kuna ükski materjal ei sisalda seda, on teadlased ja insenerid pöördunud selle töö tegemiseks magnetvälja poole.

Uut patenteeritud seade võiks plahvatuse tagajärjel tekkinud šokinivoo katkestamiseks kasutada kuumutatud ioniseeritud õhku.

Uut patenteeritud seade võiks plahvatuse tagajärjel tekkinud šokinivoo katkestamiseks kasutada kuumutatud ioniseeritud õhku.

Krediit: Kheng Guan Toh / Shutterstock.com

Toimiv plasm

Üks koht, kus plasmiid on nähtavad, on fluorestseeruvas lampis või neoonil tähis. Sellistel juhtudel toimub gaas (neoon märkide jaoks) kõrgepinge ja elektronid on kas eraldatud gaasi aatomitest või surutud kõrgematesse energiatasetesse. Pumbas olev gaas muutub juhtivaks plasmaks. Põlevad elektronid, mis langevad tagasi oma varasemasse energiatase, kiirgavad fooni - neoonsignaalist või fluorestsentslampi nägemist.

Plasmatelerid töötavad samamoodi. Gaas - tavaliselt argoon, neon või ksenoon - süstitakse kahe klaaspaneeli vahele suletud vahele. Gaasi kaudu juhitakse elektrivool, mis põhjustab selle sära. Vastavalt eBay andmetele on plasma ärritunud punased, rohelised ja sinised fosforid, mis kombineerivad spetsiifiliste värvide eraldamiseks.

[Samuti räägib meie sõsarettevõte TopTenReviews kuidas plasmatelerid töötavad.]

Veel üks plasma kasutamine on plasma gloobus, mis on täis naturaalsete gaasisegude segu, mis tekitavad nende sees oleva "valguse" värve, kui elektrivool ioniseerib gaasi.

Teine näide plasmast on aurates, mis ümbritsevad poste, kui päike on eriti aktiivne. Päikese tuul on laetud osakeste (enamasti prootonid) voog, mis tabas Maa magnetvälja. Need laetud osakesed järgivad magnetvälja joone ja liiguvad pooluste suunas, kus nad kokku põrkuvad õhuga, peamiselt hapnik ja lämmastik aatomid. Nagu neoonimärk, tekitavad põnevad hapniku- ja lämmastikuaatomid valgust.

Jälgi WordsSideKick.com'i vidistama @wordssidekick. Me oleme ka Facebook & Google+.

Lisaressursid

  • MIT: Plasmafüüsika tutvustus
  • IPPEX: Interneti Plasma Physics Education Experience
  • Plasmas.org: Plaaniprognoosid


Video Täiendada: Nuclear Power and Bomb Testing Documentary Film.




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com