Статья: Плазма и ее применение

Плазма и ее применение .

Если любое вещество накалить до очень высокой температуры или пропускать через

него сильный электрический ток , его электроны начинают отрываться от атомов .

То , что остается от атомов после отрыва электрона , имеет положительный заряд

и называется ионом , сам процесс отрыва электронов от атомов называется

ионизацией , В результате ионизации получается смесь свободных частиц с

положительными и отрицательными зарядами . Эту смесь назвали плазмой .

При отрыве электронов разрываются и все связи ,которые удерживают частицы в

кристалле или жидкости . Казалось бы , в движении частиц не должно остаться

никакого порядка . И действительно , плазма во многом похожа на газ . Иногда ее

так и называют – газом из заряженных частиц или ионизованным газом . Но самые

замечательные свойства плазмы проявляются тогда , когда на нее действует

магнитное поле . При этом в движении частиц плазмы проявляется некоторого рода

порядок и свойства плазмы становятся совсем другими , чем у газа . По этому

плазму и называют четвертым состоянием вещества .Порядок , который вносит

магнитное поле в движение частиц плазмы ,-совсем особенный порядок .Его можно

назвать винтовым . Заряженная частица может свободно двигаться вдоль

направления магнитного поля . Но при этом она быстро вращается вокруг

направления магнитного поля . Это вращение происходит по тому же закону , что и

в круговом ускорителе заряженных частиц – циклотроне . Поэтому вращение частиц

плазмы вокруг направления магнитного поля так и называют – циклотронным

вращением . Из сочетания свободного движения вдоль поля и циклотронного

вращения поперек поля получается винтовое движение частиц плазмы . Если плазма

не слишком плотная , то частицы редко сталкиваются между собой : каждая

движется по своему винту . В поперечном направлении такая плазма может

двигаться только вместе с магнитным полем . Для наглядности говорят , что

магнитное поле как бы вморожено в плазму . Но снаружи магнитное поле не может

проникнуть в плазму . Если снаружи возникает сильное магнитное поле , оно давит

на плазму с силой , которую так и называют – силой магнитного давления . Отсюда

следует , что плазму можно удерживать «магнитной стенкой» , толкать «магнитным

поршнем». Можно сказать: если вдоль магнитного поля плазма движется как газ ,

то при движении поперек магнитного поля она обретает в известной степени

свойства твердого тела . На этих свойствах плазмы основаны многие природные

явления , которые начинают использовать в технике . Солнце – громадный шар ,

состоящий из раскаленной плазмы . С поверхности Солнца непрерывно стекает

спокойный поток плазмы – так называемый солнечный ветер . Время от времени на

поверхности Солнца происходят вспышки . При каждой такой вспышке в космос

выплескивается кратковременный поток плазмы . Эти плазменные потоки , достигая

атмосферы земли вызывают в ней много замечательных явлений : полярное сияние ,

магнитные бури , нарушение радиосвязи . Дело в том ,что и вокруг Земли есть

плазменная оболочка , только эта оболочка находится высоко .Ведь Солнце на ряду

с видимым светом посылает невидимые ультрафиолетовые лучи . Эти лучи

воздействуют на атомы воздуха и отрывают от электроны , т.е. производят

ионизацию . Так получается , что верхние слои атмосферы – ионосфера - состоят

из ионизированного воздуха , иначе говоря , из плазмы .Плазма с каждым годом

все чаще применяется в технике . В обычной пока электрической лампочке светится

раскаленная нить металла . А в лампах дневного света светится плазма ,

заполняющая стеклянною трубку . Начинают входить в употребление плазменные

горелки для сварки и резки металлов .