プラズマは、よく知られている固体、液体、気体に続く「物質の第 4 の状態」です。地球上ではまれですが、プラズマは宇宙全体に豊富に存在し、既知の物質のほぼ 99% を保持しています。星、稲妻の縁、地球の電離圏は主にプラズマで構成されています。プラズマは気体の状態で存在しますが、多くの固有の特性により、それ自体が物質の状態と見なされます。
プラズマの発生
プラズマは、稲妻のように物質を非常に高い温度、放射線、または高電圧にさらすことによって発生する可能性があります。低温では、原子が結合して結晶などの固体を形成します。温度が高くなると、原子間の結合が緩み、液体状態になります。さらに高温になると、原子間の結合がさらに緩み、物質が気体になります。太陽のような非常に高い温度は、原子から電子の一部またはすべてを剥ぎ取り、原子核、イオン、および電子の「スープ」を作り出します。これがプラズマ状態です。
血漿の濃度
気体と同様、固体とは異なり、プラズマは自由にドリフトして流れます。封入されている場合、プラズマは膨張して容器を満たします。気体と同様に、プラズマには密度と圧力があります。深宇宙では、プラズマは非常に薄く希薄で、平均して 1 立方センチメートルあたり約 1 個の原子です。対照的に、太陽の核のプラズマは鉛の 10 倍の密度です。
プラズマの特徴
プラズマは自由に流れる荷電粒子で構成されているため、いくつかの独自の特性があります。ほとんどのプラズマでは、陽子と電子が同数発生し、電気的に中性になります。ただし、プラズマは自由に流れるため、他の形態の物質では見られない方法で電場と磁場の影響を受けます。これらのフィールドは、太陽の表面に見られる大きなねじれたフレアのように、プラズマを挟んだり、ゆがめたり、成形したりして、遠く離れたプラズマに影響を与える可能性があります。
熱および非熱プラズマ
熱プラズマとは、電子とイオンが星などの周囲と同じ温度にあるプラズマです。比較すると、非熱プラズマは、それ以外の場合は「冷たい」環境にあるエネルギーのある荷電粒子のポケットです。その一例が、外食産業で生鮮食品の殺菌に使用される人工プラズマです。このプロセスでは、プラズマのジェットがバクテリアを殺します。少量のプラズマしか必要としないため、その原子は室温の空気と混ざり合い、急速に冷却されます。
