Kas ir plazma?

Plazma ir elektriski vadoša un ar to var manipulēt ar magnētiskajiem laukiem, un to var atrast dažādos ikdienas apstākļos, tostarp televizoros, dienasgaismas spuldzēs, neona izkārtnēs, fotolitogrāfiskās kodināšanas mašīnās, liesmās, zibens, polārblāzmas, teslas spoles u.c.

Plazmas ir ļoti dažādas. Daži to klasifikācijai izmantotie parametri ir jonizācijas pakāpe, temperatūra, magnētiskā lauka blīvums un daļiņu blīvums. Piemēram, gāze sveces liesmā ir tikai ļoti nedaudz jonizēta, savukārt gaiss zibens spēriena ceļā ir ļoti jonizēts. Dažām formām ir ļoti zema temperatūra, piemēram, starpgalaktikas vidē, savukārt citām ir ļoti augsta temperatūra, piemēram, zvaigznes centrā.

Atšķirībā no gāzēm, kas sastāv no neitrāliem atomiem, lādētām plazmām ir atšķirīgas sastāvdaļas, kas darbojas pašas par sevi. Brīvie elektroni ir negatīvi lādēti, savukārt kodoli, kuriem trūkst elektronu, ir pozitīvi lādēti joni. Lielākajā daļā plazmu joprojām ir veseli atomi, kas ir arī elektriski neitrāli. Tā kā katrs no šiem komponentiem var izturēties atšķirīgi, reaģējot uz ārējo un iekšējo apstākļu izmaiņām, var rasties dažādas sarežģītas, viļņiem līdzīgas parādības.

Plazmas parādības var droši novērot mājās, izmantojot plazmas bumbiņu. Šī ierīce vada elektrisko lauku caur uzlādētu gāzi, kas atrodas stikla globusā. Kad cilvēks pieskaras zemeslodes malai, jonizētā gāze reaģē, izsūtot uz cilvēka pirkstu redzamus pavedienus, parādot elektriskā lādiņa tendenci “iesazemēties”. Bumbā var redzēt sarežģītus fraktāļu rakstus.

Tā kā plazmu var saturēt magnētiskie lauki, to var padarīt ļoti karstu, neizkliedējot siltumu apkārtējā vidē. Tie, kas mēra miljoniem Kelvina grādu, ir ražoti īpašās ierīcēs, ko sauc par tokamaka reaktoriem. Ne pārāk tālā nākotnē cilvēki var regulāri izmantot pārkarsētu plazmu, lai ierosinātu kodolsintēzes reakcijas, kas rada lielu enerģijas daudzumu.