Плазма
Добро пожаловать в Большой музей!
Здесь музеи рассказывают о себе по-новому. Знакомьтесь с экспонатами, читайте истории о связанных с ними людях и событиях, изучайте важные понятия. Мы приводим вас к музеям, а музеи к вам.
Термин
Плазма
Четвертое агрегатное состояние вещества (остальные: твердое, жидкое, газообразное). Представляет собой ионизованный газ из нейтральных атомов и заряженных частиц.

Плазма возникает, когда атомы любого обычного газа из-за внешнего воздействия теряют электроны или приобретают новые. Таким образом нарушается баланс зарядов, и электрически нейтральный до этого атом превращается в заряженный – ион. Если протонов в атоме становится больше электронов, то он приобретает положительный заряд. В обратном случае – отрицательный. Таким образом, плазма может состоять из разных видов ионов, нейтральных атомов и свободных электронов.

Молния - самая распространённая форма существования плазмы на Земле. © Pxhere

Получить плазму можно несколькими способами: повышая температуру вещества до нескольких тысяч градусов и выше, используя электрические разряды или подвергая вещество воздействию других видов электромагнитного излучения.

Простейший случай ионизации воздуха – молния. Другой часто встречающийся пример четвертого состояния вещества – огонь. Пламя представляет собой поток раскаленных газов, атомы которых могут под воздействием нагрева стать ионами. Следует, правда, уточнить, что далеко не всякое горение вещества приводит к его превращению в плазму. Для этого, как правило, требуется температура в несколько тысяч градусов, в то время как спички горят всего лишь при 750–850°С, а спирт – при 900°С. Поэтому огонь, наблюдаемый в земных условиях, иногда считают особым, промежуточным состоянием вещества – низкотемпературной плазмой.

На Земле плазма почти не встречается и по большей части сконцентрирована в верхнем слое атмосферы – ионосфере (от 60 до 1000 км над уровнем моря). Однако в космосе до 99% всего вещества находится именно в этом состоянии: из разогретых до огромных температур водорода и гелия состоит большинство звёзд, и даже межзвёздное пространство наполнено слабо ионизированной разреженной плазмой.

Важнейшее свойство вещества в состоянии плазмы – электропроводимость (большинство обычных газов, напротив, являются диэлектриками). Способностью реагировать на электромагнитные поля объясняется другая особенность плазмы – коллективное поведение ее частиц. Если для атомов обычного газа чуть ли не единственной формой взаимодействия остаются случайные механические столкновения, то ионы и электроны в плазме влияют друг на друга даже на больших расстояниях. Заряженные частицы способны притягивать и отталкивать друг друга и образовывать за счет этого относительно сложные структуры. Количество положительных и отрицательных частиц стремится к равновесию, в результате чего любой объём плазмы сохраняет нейтральность заряда.

Искусственная плазма активно применяется при разработке электроники и сварке металлов, а также в экспериментальных установках холодного термоядерного синтеза.