プラズマ
プラズマは物質の第4の状態です。
プラズマは、気体にエネルギーを加えて、その電子の一部が原子から離れるようにすることで作られます。これを電離といいます。その結果、負に帯電した電子と正に帯電したイオンが生成されます。他の物質の状態とは異なり、プラズマ中の荷電粒子は電場や磁場(電磁場)に強く反応します。プラズマが熱を失うと、イオンは再びガスになり、イオン化の原因となったエネルギーを放出します。
目に見える宇宙の物質の99%以上がプラズマであると考えられています。気体中の原子が分解されてできたものは、電子やイオンと呼ばれ、電荷を持っているため、電場や磁場によって引き寄せられたり、押し広げられたりします。電子やイオンは電荷を持っているので、電場や磁場によって引っ張られたり、押し広げられたりします。このため、プラズマは気体とは違った働きをします。例えば、磁場はプラズマを保持するのには使えますが、ガスを保持するのには使えません。プラズマは銅よりも電気の伝導性に優れています。
プラズマは通常、電子と原子核の間の結合を壊すのに非常に高温を必要とするため、非常に高温になります。星のように、プラズマの圧力が非常に高い場合もあります。星(太陽を含む)は、ほとんどがプラズマでできています。また、宇宙空間のように、プラズマの圧力が非常に低いこともあります。
地球上では、雷がプラズマを作ります。人工的な(人工的な)プラズマの用途としては、蛍光灯やネオンサイン、テレビやパソコンの画面に使われるプラズマディスプレイ、子供のおもちゃや部屋の装飾として人気のあるプラズマランプや地球儀などがあります。科学者たちは、核融合と呼ばれる新しいタイプの原子力発電を作るためにプラズマを使った実験を行っていますが、これは通常の原子力発電よりもはるかに優れていて安全で、放射性廃棄物の発生量もはるかに少ないものです。
プラズマランプは、プラズマができることのいくつかの複雑なことを示しています。色はランプの中のガスから出ています。ガスの種類によって色が異なります。
ガスの入ったチューブにはプラズマが入っていることが多いです。こちらはネオンを表示しています。チューブの色が内部のガスの状態を示しています。
その他の参考になるサイト
- プラズマ:第四の物質状態
- プラズマ科学技術
- インターネット上のプラズマ 関連リンクの総合リスト。
- プラズマ物理学入門リチャード・フィッツパトリックによる大学院講座|M.I.I.T. Introduction by I.H.Hutchinson
- プラズマ連合のページ
- プラズマ材料の相互作用
- 電子レンジでぶどうでプラズマの光る玉を作る方法|もっと見る(動画
- レンジで一本勝負でプラズマを作る方法(動画
- 米国農務省の研究プロジェクト「冷プラズマによる生鮮食品の除染」について
- (仏語) CNRS LAEPT "Electric Arc Thermal Plasmas
- "物質の位相"NASA。2011-05-04を取得しました。
質問と回答
Q:プラズマとは何ですか?
A: プラズマとは、気体にエネルギーを加えて電子の一部を原子から離脱させることで生じる第4の物質の状態のことです。この過程は電離と呼ばれ、負に帯電した電子と正に帯電したイオンが発生します。
Q: プラズマは電場や磁場に対してどのように反応するのですか?
A: プラズマ中の荷電粒子は、電場や磁場(電磁場)に強く反応します。
Q: プラズマが熱を失うとどうなるのですか?
A: プラズマが熱を失うと、イオンは再び気体になり、イオン化の原因となったエネルギーを放出します。
Q: 可視宇宙に存在する物質のうち、何パーセントがプラズマであると考えられているのか?
A: 可視宇宙に存在する物質の99%以上がプラズマであると考えられています。
Q: プラズマに磁場はどのように利用できるのか?
A: 磁場はプラズマを保持するのに使えますが、気体を保持するのには使えません。
Q: プラズマは銅よりも電気伝導性が良いのですか?
A: はい、プラズマは通常、電気伝導体として銅よりも優れています。
Q: 地球上でプラズマを人工的に利用する方法はありますか?
A: プラズマの人工的な用途としては、蛍光灯、ネオンサイン、テレビやコンピュータのプラズマディスプレイなどがあります。また、プラズマランプやプラズマグローブは、子供のおもちゃや部屋の装飾品として人気があります。