Plazma Nedir

maddenin plazma hali

maddenin katı, sıvı ve gaz halinden başka çok yüksek sıcaklıkta karşılaşılan, plazma olarak adlandırılan dördüncü bir hali daha vardır.Yüksek sıcaklığa ısıtılan gazlar önce atomlarına ayrılır,atomdan dış yörünge elektronlarının kopması ile pozitif yüklü iyon oluşur. Mesela azot molekülü ısıtılırsa önce azot atomu, sonrada azot iyonu oluşur.Olayın denklemi N2(g)=2N(G)=2N+ +2e şeklindedir. Burada molekül, atom,iyon ve elektron bulunan bir karışım meydana gelir. Elektrikçe nötr olan bu karışım plazmadır. Plazma yüksek sıcaklıkta oluşabildiği gibi yüksek basınç altında da oluşabilir.Yüksek basınçta atomların elektron kabukları çeker.Serbest elektronlar ve çekirdekten oluşan plazma meydana gelir. Laboratuar şartlarında bu basınca ulaşılamaz,ancak Jüpiter gibi büyük gezegenlerde bu mümkün olabilir. Gazın iyonlaşma oranına göre iki tür plazma vardır:
1)tam yada yarı tam iyonlaşmış plazmalar: Döteryum ve Trityum gibi hafif çekirdeklerin helyum çekirdekleri vermek üzere kaynaştıkları, termonükleer sıcaklıkta karşılaşılan bu tür plazmalarda sıcaklık bir kaç milyon derecedir.Yıldızlar ve güneş buna örnektir.
2)kısmi iyonlaşmış plazmalar: iyonlaşma oranı ancak %50'yi ara sıra aşan plazmalardır. Sıcaklık 2000 derece ile 10000 derece arasındadır.Kısmi iyonlaşmış plazmalar sanayide kullanılır.Gazlar yalıtkan olmalarına rağmen plazma iletkendir.Buda sanayi için çok önemlidir. Sanayide kullanılan plazma şu şekilde elde edilir:
-Elektrik yayı metodu:elektrotları doğru akımla beslenen bir fener, bu elektrotlar arsında oluşturulan sürekli bir elektrik yayından basınç altında geçirilen bir gazı plazma haline çevirir.Elektrotlar üzerinde yüksek sıcaklık oluşacağından, elektrotlar sürekli ısıtılmalıdır.
-Yüksek frekans plazması:çok yüksek frekanslı elektrik akımı ile elde edilir. plazma oluşturulması istenen gaz çok şiddetli gerilim kaynağı ile beslenen bir kangalın sarımları arasından geçirilir.


HAYAT KAYNAGI PLAZMA KÜRESİ
Işık ve su kaynagı olarak dünyamızda hayatın devamını sağlayan güneş dev bir plazma küresidir. Bu dev plazma küresinin çekirdegindeki 15 milyon K'lik sıcaklık ve kurşundan 11k daha fazla olan yogunluk, termonükleer reaksiyonların gerçekleşmesini sağlar. Bu reaksiyonlarda özetle hidrojen çekirdekleri birleşerek helyum çekirdeklerine dönüşür ve muazzam bir enerji ortaya çıkar. Ancak dünyamıza ısı göndererek hayatın devamını sağlayan ışıkkürenin sıcaklıgı ancak 6000k dir. Manyatosfer örnegi plazmanın bir özelligini daha ortaya koyar ki buda plazmaya manyetik veya elektrik alanı ile etki edilebilmesidir. Plazma yıldırımda veya kaynak arkında oldugu gibi elektrik akımı oluşturuyorsa etrafında bir manyetik alan oluşacaktır. Bu manyetik alana yabancı bir manyetik alanla tesir edilebilir. Böylece plazmaya etkiyen kuvvetin yönü degiştirebilir. Bu etki termik sıkıştırmada oldugu gibi tüm çevresinden yapılarak plazmanın kesitini küçültmek de mümkündür. Böylece plazmanın sıcaklıgı artırılmış olur ki çekirdek füzyonu reaktörlerinde bu yolla 250 milyon K'lık bir sıcaklıga erişilmiştir. Ancak bu reaktörlerden yeterli parçacık yogunluguna ulaşılamadıgından henüz hidrojeni helyuma çevirmek ve enerji üretmek mümkün olmamıştır. Eger bu yolla enerji üretmek mümkün olursa yakır olarak deniz suyunda oldukça bol bulunan ağır su kullanılacak ve böylece dünya üzerindeki enerji ihtiyacı temiz bir şekilde ucuz olarak karşılanabilecektir