Plasma - definizione
Plasma - definizione
Il plasma è il quarto stato della materia, dopo il solido, il liquido e il gas, caratterizzato dalla presenza di particelle ionizzate - ioni con carica positiva ed elettroni liberi - che gli conferiscono le proprietà di conduttore di elettricità. Si forma fornendo una quantità sufficiente di energia a un gas, che porta al distacco degli elettroni dagli atomi o dalle molecole e alla formazione di una miscela di particelle cariche e neutre.
Nel plasma si verificano una serie di fenomeni caratteristici della materia che interagisce fortemente con i campi elettromagnetici. È in grado di condurre elettricità, generare onde elettromagnetiche, emettere radiazioni e rispondere a campi elettrici e magnetici esterni. Grazie all'elevata mobilità dei portatori di carica, il plasma presenta un'alta conducibilità elettrica e la capacità di creare strutture spaziali come correnti parassite, onde o celle di convezione.
A seconda del grado di ionizzazione, della densità e della temperatura, i plasmi si dividono in caldi (ad alta energia), freddi (a bassa temperatura) e bilanciati e sbilanciati in termini di temperatura di elettroni e ioni. I plasmi si formano naturalmente in natura, ad esempio nelle stelle, nei fulmini, nelle aurore e nella ionosfera. I plasmi generati artificialmente sono utilizzati in una varietà di applicazioni tecnologiche, come le scariche a bagliore, la saldatura ad arco, i motori al plasma, i processi di incisione nella microelettronica , le lampade al plasma, i reattori a fusione e i dispositivi di sterilizzazione e purificazione dei gas.
La descrizione matematica dei plasmi richiede la considerazione delle equazioni dell'elettrodinamica, della cinetica delle particelle e della teoria dei sistemi complessi. La teoria della magnetoidrodinamica (MHD), che descrive il comportamento di un fluido ionizzato in presenza di campi magnetici, svolge un ruolo importante nella ricerca sul plasma. Il plasma può esistere in equilibrio termico o essere fortemente non stazionario, il che lo rende interessante sia per la fisica fondamentale che per l'ingegneria high-tech.
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