پلاسما چیست؟

24
33277

بیگ بنگ: حالت چهارم ماده پلاسما, شبیه گاز است و از اتمهایی تشکیل شده است که تمام یا تعدادی از الکترون های خود را از دست داده اند (یونیده شده اند) . بیشتر مواد جهان در حالت پلاسما هستند مانند خورشید که از پلاسما تشکیل شده است. پلاسما اغلب بسیار گرم است و می توان آن را در میدان مغناطیسی به دام انداخت، اما پلاسمای سرد نیز وجود دارد.

خورشید یک کُرهٔ کامل است که از پلاسمای داغ ساخته شده‌است و در میانهٔ آن میدان مغناطیسی برقرار است.
خورشید یک کُرهٔ کامل است که از پلاسمای داغ ساخته شده‌است و در میانهٔ آن میدان مغناطیسی برقرار است.

در تعریفی کلی پلاسما حالت چهارمی از ماده است که دانش‌ امروزی نتوانسته آنها را جزو سه حالت دیگر پندارد و مجبور شده آنرا حالت مستقلی به حساب آورد. این ماده با ماهیت محیط یونیزه، ترکیبی از یونهای مثبت و الکترون با غلظت معین میباشد که مقدار الکترونها و یونهای مثبت در یک محیط پلاسما تقریبا برابر است و حالت پلاسمای مواد، تقریبا حالت شبه خنثایی دارد. پدیده‌های طبیعی زیادی از جمله آتش، خورشید، ستارگان و غیره در رده حالت پلاسمایی ماده قرار میگیرند.

پلاسما شبیه به گاز است، ولی مرکب از ذرات باردار متحرکی به نام یون است. یونها بشدت تحت تاثیر نیروهای الکتریکی و مغناطیسی قرار میگیرند. مواد طبیعی در حالت پلاسما عبارتند از انواع شعله، بخش خارجی جو زمین، اتمسفر ستارگان، بسیاری از مواد موجود در فضای سحابی و بخشی از دم ستاره دنباله‌دار و شفق‌های قطبی شمالی که نمایش خیره‌کننده ای از حالت پلاسمایی ماده است که در میدان مغناطیسی جریان می‌یابد. بد نیست بدانید که دانش امروزی حالات دیگری از جمله برهمکنش ضعیف و قوی هسته‌ای را نیز در دسته‌بندی‌ها بعنوان حالات پنجم و ششم ماده به‌ حساب می‌آورد که از این حالات در توجیه خواص نوكلئونهای هسته، نیروهای هسته‌ای، واکنش‌های هسته‌ای و در کل ((فیزیک ذرات بنیادی)) استفاده میشود.

اسپري پلاسما :

در روش پلاسما اسپري گاز تشكيل دهنده پلاسما كه در مرحله شروع قوس آرگن يا هليم است و پس از برقراري قوس پايدار به تركيبي از آرگن يا هليم با هيدروژن يا نيتروژن تبديل مي‌شود، از بين كاتد و آند عبور كرده و بر اثر تخليه الكتريكي اين ناحيه يونيزه مي‌گردد. مقدار انرژي صرف شده براي يونيزه كردن گاز، در ناحيه‌اي در خارج گذرگاه مابين كاتد و آند آزاد شده و به گرما تبديل مي‌گردد و بدين ترتيب دمايي در حدود 15000 درجه سانتيگراد حاصل خواهد شد و مولكول‌هاي منبسط شده گاز با سرعتي نزديك به صوت ذرات ماده پوشش بصورت پودر را كه ذوب شده اند، به سمت سطح قطعه خواهند راند و بدين ترتيب پوششي متراكم با چسبندگي بالا حاصل خواهد شد.

پوشش‌هاي پلاسما اسپري، جهت محافظت سطح قطعات دربرابر عواملي مانند دماي بالا، خوردگي داغ، خوردگي دماي محيط و فرسايش مورد استفاده قرار مي‌گيرند، اين پوشش‌ها درصنايع مختلف از جمله صنايع نفت، نساجي، فولاد، نيروگاهي، شيميايي و … كاربرد فراوان دارند. بعنوان نمونه مي توان موارد زير راذكر كرد:

1- كاربيد تنگستن و كاربيد كرم : مقاوم دربرابرسايش
2- اكسيد آلومينيم : مقاوم دربرابر دماي بالا وسايش
3- اكسيد زيركنيم : پوشش سپر حرارتي
4- آلياژهاي پايه نيكل : مقاوم دربرابر خوردگي
5- اكسيدكرم : مقاوم دربرابر سايش

6a00d8341bf67c53ef0147e0d871ad970b-800wi

مرگ باکتری ها با استفاده از پلاسمای سرد:

محققین با استفاده از پلاسمای سرد روش جدیدی برای نابود کردن باکتریها کشف کردند. پلاسما شامل ذرات باردار –  الکترونها -یونها و ذرات بدون بار  مانند اتمهای برانگیخته و مولکولها می باشد. بیشتر پلاسماها در فشار معمولی داغ هستند(در حدود چندین هزار درجه سانتیگراد) بنابراین کنترل آنها مشکل است. محققین با استفاده از مانع مقاوم بدون بار در دما و فشار اتاق پلاسمای سرد تولید کردند.

آنان دو نوع باکتری را در معرض پلاسمای سرد قرار دادند و با میکروسکوپ الکترونی تاثیرات پلاسما را روی آنها بررسی کردند.بعد از گذشت ده دقیقه مشاهده کردند که هر دو نوع باکتری بوسیله اشعه فرا بنفش و قسمتهای آزاد پلاسما از بین رفتند. محققین معتقدند که پلاسمای سرد ویروسهای مهلک را از بین می برد و برای استریلیزه کردن سریع و مطمئن تجهیزات دارویی می تواند جایگزین روشهای سمی شود.

اطلاعات بیشتر در: Plasma physics , sciencemag , livescience, gordonengland , space



ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.

24 دیدگاه‌ها

  1. مطمئنم توضیحاتتون کامله اما من پایه تحصیلی پایینی دارم و کلی از چیزایی که گفتیدو نفهمیدم .تنها چیزی که فهمیدم اینه که پلاسما جزو مایع و جامد و گاز نیست . کلاس هفتمم.

  2. باسلام و تشکر از توضیحات خوب. آیا می شود از پلاسمای سرد جهت مبارزه با ویروس کرونا که در بدنهای که سیستم ایمنی ضعیفی دارند استفاده کرد در حالی که پلاسما خود بیشتر به سیستم عاریتی ایمنی شناخته شده‌ا ست

  3. سلام خوبید یه سوال دارم که کسی جواب قانع ککنده نداده است العان فسفر باعث افزایش نور میشود مثلا یه دانشمند تصادفی کشف کرد هنگامی کی نور قوی از یک شیشه فسفر رد میشود باعث افزایش نور میشود العان من میگم وقتی یک بم هسته رخ میده نور خطر ناکی میده بیرون بیرونم پر فسفر است نور قوی میکنه العان وقتی رخ میده باید کل سیاره رو نابود کنه هر بار نو به یه فسفر برخود میکنه قوی قوی میشه پس چرا این طوریه؟

  4. مطلب مفیدی بود اما به عنوان یک پیشنهاد بهتر هست مانع مقاوم بدون بار رو بصورت سد تخلیه دی الکتریک(Dielectric barrier discharge (DBD)) معنی کنیم.چرا که این اصطلاح جا افتاده تری هست و معنی رو بهتر میرسونه.ممنون

    • دوست عزیز پلاسما به روش های مختلفی تولید میشه که در اکثر این روشها پلاسمای تولید شده بسیار حرارتیست.ولی در روشهایی مثل روش تخلیه سد دی الکتریک، پلاسمای تولید شده سرد هست و به راحتی می توان ان را روی پوست گرفت.در این روش نیاز به یک گاز پایه هست که با اعمال ولتاژ بالا به اون، گاز ر و به حالت پلاسما در میاره.مثل وقتی که به یخ گرما بدید و اون رو به حالت مایع آب تبدیل کنید.پس وجود یک گاز، که میتونه انواع گازهای خنثی مثل آرگون و هلیوم باشه و یا اکسیژن و حتی هوا، برای تولید پلاسما لازمه.