Plasma (estat de la mat??ria)
De Viquip??dia
| Fases de la Mat??ria |
| Comunes |
| Menys habituals |
|
Condensat fermi??nic
|
|
Mat??ria estranya
|
|
Cristall l??quid
|
| Fases magn??tiques |
En f??sica i qu??mica, el plasma ??s un estat de la mat??ria en el qual pr??cticament tots els ??toms estan ionitzats. ??s un fluid, format per electrons, i ions positius. Aix?? fa que el plasma sigui conductor el??ctric i que respongui fortament als camps magn??tics.
Es considera el quart estat de la mat??ria, despr??s dels tres primers;
Pot presentar-se com a n??vols gasosos neutres, com a rajos d'ions o b?? com a suspensions de part??cules de l'ordre del nan??metre o el micr??metre.
Una flama es pot considerar una forma de plasma parcial de baixa temperatura.
[edita] Hist??ria
La disciplina avui denominada f??sica del plasma va n??ixer de la converg??ncia entre dues l??nies d'investigaci?? originades el segle XIX. D'una banda, l'estudi rigor??s de les desc??rregues el??ctriques va ser iniciat a Anglaterra per Michael Faraday i va continuat despr??s per Joseph John Thomson, William Crookes i Sealy Edward Townsend. Al 1923 Irving Langmuir va observar que els gasos ionitzats presents en una desc??rrega responien col??lectivament a les pertorbacions externes. Aquesta qualitat, an??loga a la dels plasmes sanguinis, li va portar a adoptar el terme plasma per referir-se a aquests sistemes.
L'altra columna sobre la qual descansa la f??sica del plasma prov?? dels estudis sobre el comportament de fluids conductors sota la influ??ncia de camps electromagn??tics. Aquesta disciplina, dita magnetohidrodin??mica, va ser desenvolupada inicialment per Farad i Andr??-Marie Amp??re. El segle XX la magnetohidrodin??mica va permetre estudiar fen??mens observats al Sol i en la ionosfera terrestre. Per exemple, les ones magnetohidrodin??micas, avui anomenades ones d'Alfv??n en honor al f??sic suec Hannes Alfv??n, van ser introdu??des per ell mateix el 1942. Aquesta aportaci?? va ser premiada amb el premi Nobel de f??sica el 1970, ??nic premi Nobel concedit fins avui per treballs en la f??sica del plasma.
Despr??s de la Segona Guerra Mundial el creixent inter??s en desenvolupar reactors de fusi?? que proporcionessin una energia neta, segura i barata va alimentar un r??pid aven?? de la f??sica del plasma, essencial per entendre el comportament d'un gas a les altes temperatures necess??ries en l'interior de tals dispositius. Malgrat l'optimisme inicial, la fusi?? nuclear encara no ha aconseguit complir les seves promeses, principalment a causa de l'exist??ncia d'inestabilitats abans desconegudes en el plasma. Tanmateix, la comunitat cient??fica espera que el Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER) aconsegueixi eliminar tals inestabilitats i operi sostenir en condicions energ??ticament rendibles de fusi??.
Actualment la f??sica del plasma ??s una disciplina madura i extensa. Les seves eines s??n imprescindibles en la investigaci?? astrof??sica i geof??sica; les seves aplicacions tenen una gran import??ncia econ??mica i van des de la fusi?? esmentada nuclear fins al tractament de materials mitjan??ant desc??rregues el??ctriques. Altres usos industrials s??n el gravat de circuits electr??nics i la purificaci?? d'emissions contaminants.
[edita] Exemples de plasma
Els plasmes formen l'estat d'agregaci?? m??s abundant de la naturalesa. De fet, la major part de la mat??ria en l'Univers visible es troba en estat de plasma. Alguns exemples de plasmes s??n:
- Produ??ts artificialment:
- En l'interior d'un tub fluorescent (il??luminaci?? de baix consum).
- Mat??ria expulsada per la propulsi?? de coets.
- La regi?? que envolta l'escut t??rmic d'una nau espacial durant la seva entrada en l'atmosfera.
- L'interior d'un reactor de fusi??.
- Les desc??rregues el??ctriques d'??s industrial.
- Les boles de plasma.
- Plasmes terrestres:
- El foc.
- Els llamps durant una tempesta.
- La ionosfera.
- La aurora boreal.
- Plasmes espacials i astrof??sics:
- Las estrelles (per exemple, el Sol).
- El vent solar.
- El medi interplanetari (la mat??ria existent entre els planetes del Sistema Solar), el medi interestel??lar (la mat??ria entre les estrelles) i el medi intergal??ctic (la mat??ria entre les gal??xies).
- Els discs d'acreci??.
- Les nebuloses intergal??ctiques.
- Ambiplasma
