البلازما Plasma

تعريف البلازما
البلازما هي حالة رابعة من حالات المادة (الغازية و السائلة و الصلبة) حيث يتم تنشيط الطورالغازي بحيث تصبح الإلكترونات في الذرة غير مرتبطة بأي نواة ذرية معينة. و تتكون البلازما من أيونات موجبة الشحنة وإلكترونات غير مرتبطة (حرة). و يمكن إنتاج البلازما إما عن طريق تسخين الغاز حتى يتأين أو عن طريق إخضاعه لحقل كهرومغناطيسي قوي.
و مصطلح بلازما اشتق من كلمة يونانية تعني المادة هلامية أو قابلة للنمو، و قد تم تم تقديم هذه الكلمة في العشرينات من القرن الماضي بواسطة الكيميائي ايرفينج لانجموير.
و في حين أن حالات المادة الثلاث الأخرى نتعامل معها عادة في الحياة اليومية ، إلا أن البلازما نادرة نسبيًا.

الأمثلة على البلازما
إن لعبة كرة البلازما هي مثال نموذجي على البلازما وكيفية تصرفها، كما يتم العثور على البلازما أيضًا في مصابيح النيون و شاشات البلازما و مشاعل اللحام بالقوس ، وملفات تسلا. و تشمل الأمثلة الطبيعية للبلازما البرق و الشفق ، الأيونوسفير و الشرار الكهربائي. و على الرغم من عدم رؤية البلازما غالبًا على الأرض، فإن البلازما هي أكثر أشكال المادة وفرة في الكون (باستثناء المادة المظلمة ربما). فالنجوم وباطن الشمس والرياح الشمسية والهالة الشمسية تتكون من بلازما مؤينة بالكامل. كما أن الوسط الذي هو ما بين النجوم و بين المجرات تحتوي أيضا على البلازما.

خصائص البلازما
إلى حد ما يشبه البلازما الغازات من حيث أنهيأخذ شكل و حجم الوعاء الذي تحتويه . ومع ذلك ، فإن البلازما ليست خالية من الغاز لأن جزيئاتها مشحونة كهربائيا. فالشحنات المختلفة في الشحنة يجذب بعضها البعض ، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى الحفاظ على شكل أو تدفق عام للبلازما. كما تعني الجسيمات المشحونة أيضًا أن البلازما قد تتشكل أو يتم احتوائها من خلال الحقول المغناطيسية و الكهربائية ، كما ، البيلازما عادة ما توجد عهن ضغوط أقل بكثير من الغازات.

أنواع البلازما
إن البلازما هي نتيجة لتأين الذرات. و نظرًا لأنه من الممكن تأين كل الذرات أو جزء منها ، فهناك درجات مختلفة من التأين. و يتم التحكم في مستوى التأين بدرجة الحرارة ، حيث تزيد درجة الحرارة من درجة التأين. فالمادة التي فيها الجسيمات تتأين بنسبة 1٪ فقط يمكن أن تظهر خصائص البلازما ، ولكن لم تصل بعد لدرجة البلازما .
و يمكن تصنيف البلازما على أنها “ساخنة” أو “مؤينة بالكامل” إذا كانت جميع الجزيئات مؤينة تقريبًا أو أيضا تصنف على أنها “باردة” أو “مؤينة بشكل غير كامل” إذا تم تأين جزء صغير من الجزيئات. و لاحظ أن درجة حرارة البلازما الباردة قد تكون ساخنة بدرجة لا تصدق (بآلاف درجات مئوية)!
و هناك طريقة أخرى لتصنيف البلازما على أنها حرارية أو غير حرارية . ففي البلازما الحرارية ، تكون الإلكترونات والجزيئات الأثقل في حالة توازن حراري أو عند نفس درجة الحرارة. أما في البلازما غير الحرارية ، تكون الإلكترونات في درجة حرارة أعلى بكثير من الأيونات والجزيئات المتعادلة (التي قد تكون عند درجة حرارة الغرفة).

اكتشاف البلازما
تم تقديم أول وصف علمي للبلازما من قبل السير ويليام كروكس في عام 1879 ، في إشارة إلى ما أسماه “المادة المشعة” في أنبوب شعاع الكاثود. أما عالم الفيزياء البريطاني السير طومسون فقد دفعته تجاربه على أنبوب أشعة الكاثود إلى اقتراح نموذج ذري تتألف فيه الذرات من بروتونات (جسيمات موجبة الشحنة) وجسيمات ذرية سالبة الشحنة. و في عام 1928 ، أعطى لانجموير اسمًا لشكل المادة الجديد كما ذكر سابقا.

مقالات قد تفيدك :

عن Akram Amir El Ali

استاذ الكيمياء التحليلية ومصمم غرافيك

شاهد أيضاً

أميلين Amylene

تعرف أيضا باسم 2-ميثيل-2-بيوتين Methyl-2-butene ، و هي مادة سائلة سريعة الاشتعال ، صيغتها الكيميائية …

2 تعليقان

  1. ماهي اهم مصادر البلازما وعلى اي اساس تتم هذه المصادر?

    • Akram Amir El Ali

      هناك عدة مصادر للبلازما بعضها صناعي و آخر طبيعي
      من المصادر الصناعية للبلازما:
      – تلك الموجودة في شاشات البلازما ، بما في ذلك شاشات التلفزيون.
      – مصابيح الفلورسنت الداخلية (إضاءة منخفضة الطاقة) ، علامات النيون
      – صاروخ العادم ودوافع أيون
      – المنطقة أمام الدرع الحراري للمركبة الفضائية أثناء العودة إلى الغلاف الجوي
      – داخل مولد الأوزون تفريغ الاكليل
      – أبحاث الطاقة الانصهار
      – القوس الكهربائي في مصباح القوس ، لحام القوس أو الشعلة البلازما
      – كرة البلازما (تسمى أحيانًا كرة كروية أو كرة أرضية)
      – الأقواس التي تنتجها لفائف تسلا (محول نواة الهواء الرنان أو ملف التعطيل الذي ينتج أقواس تشبه البرق ، ولكن مع التيار المتناوب بدلاً من الكهرباء الساكنة)
      – البلازما المستخدمة في تصنيع جهاز أشباه الموصلات بما في ذلك النقش الأيوني التفاعلي ، الاخرق ، التنظيف السطحي وترسيب البخار الكيميائي
      – البلازما المنتجة بالليزر (LPP) ، وجدت عندما تتفاعل أشعة الليزر عالية الطاقة مع المواد.
      – البلازما المزدوجة الحث (ICP) ، التي تتشكل عادة في غاز الأرجون من أجل التحليل الطيفي للانبعاث الضوئي أو الطيف الكتلي
      – البلازما المستحثة مغناطيسيا (MIP) ، التي تنتج عادة باستخدام أفران ميكروويف كوسيلة اقتران الرنين
      – الشرر الكهربائية الساكنة
      البلازما المقترنة بالسعة (CCP)
      – تفريغ حاجز العزل الكهربائي (DBD)

      و من المصادر الطبيعية للبلازما:
      – برق
      – يحتوي الغلاف المغناطيسي على بلازما في بيئة الفضاء المحيطة بالأرض
      – الأيونوسفير
      – البلازما
      – الشفق القطبي
      – الريح القطبية ، نافورة البلازما
      – البرق في الغلاف الجوي العلوي (مثل الطائرات الزرقاء ، المشغلات الزرقاء ، الطائرات العملاقة ، ELVES)
      – شرار القديس إلمو
      – الحريق (إذا كان حارًا بدرجة كافية)
      و هناك مصادر أخرى للبلازما توجد في الكون و منها:
      – نجوم
      – (البلازما تسخينها الانصهار النووي)
      – الريح الشمسية
      – الفراغ وسط الكواكب
      – ما بين النجوم المتوسطة
      – وسط المجرات
      – أنبوب تدفق Io-Jupiter
      – أقراص التراكم
      – السدم بين النجوم

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.