Plazma

Plazma (grieķu: πλάσμα, plásma — ‘veidojums’) ir daļēji vai pilnīgi jonizēta viela, kur lādētās daļiņas var brīvi pārvietoties. Plazmas svarīgākā īpašība ir tās kvazineitralitāte, tas nozīmē, ka pozitīvo un negatīvo lādēto daļiņu koncentrācija, no kurām tā veidota, ir gandrīz vienāda. Gāze kļūst par plazmu, ja kaut kādu iemeslu dēļ tās atomi vai molekulas ir zaudējuši vienu vai vairākus elektronus, un tie ir kļuvuši par pozitīviem joniem. Dažos gadījumos atomiem var “pievienoties” elektroni, veidojot negatīvos jonus. Jonizāciju var panākt, sakarsējot gāzes līdz augstām temperatūrām vai jonizējot tās citā veidā, piemēram, ar intensīvu elektrisko lauku. Ja gāzē nav neitrālu daļiņu, tad to sauc par pilnībā jonizētu plazmu. Atšķirībā no gāzes, plazma ir elektrovadītājs.

Plazma ir viens no četriem vielas pamata agregātstāvokļiem (pārējie trīs ir cietviela, šķidrums un gāze). Tā pakļaujas gāzu likumiem un daudzējādā ziņā uzvedas kā gāze. Tomēr, tā kā plazma elektriskā un magnētiskā lauka iedarbībā uzvedas citādāk nekā gāze, tā tiek izdalīta kā atsevišķs agregātstāvoklis. Ja temperatūra ir zemāka par 100 000 K, tad to sauc par zemas temperatūras plazmu, savukārt, ja temperatūra ir lielāka, — par augstas temperatūras plazmu.^[1]

Plazmas jēdzienu 1923. gadā ieviesa amerikāņu fiziķis Ērvings Lengmīrs, aprakstot gāzizlādes parādības.^[2] 1929. gadā šo terminu sāka izmantot arī cits amerikāņu zinātnieks Levi Tonkss (Lewi Tonks). Līdz tam termins “plazma” tika izmantots tikai bioloģijā, apzīmējot bezkrāsainu šķidru asins, piena vai dzīvu audu komponentu. Pēc 1929. gada drīz vien jēdziens “plazma” oficiāli tika ieviests fizikas terminoloģijā.

Plazma tehnikā un dabā

Plazmas televizors

Plazma plaši pielietota tehnikā, piemēram, to izmanto plazmotronos (plazmas ģeneratoros), plazmas displejos, jonu dzinējos. Tā ir darba viela kodolsintēzes eksperimentālajos reaktoros. Dabā tā veidojas zibens laikā, uguns liesmās, atmosfēras augšējos slāņos, īpaši jonosfērā, un citur. Ar plazmu saistīta un skaista dabas parādība ir Svētā Elma ugunis. Kosmiskajā telpā plazma ir visizplatītākais vielas agregātstāvoklis, jo no plazmas sastāv zvaigznes, arī mūsu Saule.