PLAZMA HALİ

Fiz. Dar anlamda bir plazma, yalnızca tümel yansızlığı sağlayacak oranlarda yüklü parçacıklardan, yani elektronlardan ve pozitif iyonlardan oluşur. Örneğin hidrojen plazması, eşit nicelikte elektron ve protondan oluşur. Nitekim plazmalar “tümüyle iyonlaşmış gaz"lardır ve bunların artan bir sıcaklık ölçeğinde katilar, sıvılar ve gazlardan sonra gelen “maddenin dördüncü hali" olduklanndan söz edilir. Bu dördüncü hal, yıldızlann temelini oluşturur: Evren’deki maddenin % 99’unun plazma biçiminde olduğu sanılmaktadır.

Plazmalann, temel bir farka karşın, gazlarla ortak belli sayıda mekanik özelliği vardır: Coulomb çekim ve itimleri çok uzaklardan da etkili olduklarından, plazmanın her parçacığı öbürleriyle sürekli olarak etkileşim halindedir. İletkenlik, bir manyetik alanın etkisi gibi elektriksel özelliklere gelince bunlar tümüyle farklıdır Bu nedenle kötü bir dil kullanımıyla "elektriksel olmayan" bütün özellikleri yansız gazlarınkinin aynı olan kısmen iyonlaşmış gazlara da "plazma" denilmesi alışkanlık haline gelmiştir.

Plazmalar özellikle astrofizikte ve çok yüksek sıcaklıklar teknolojisinde söz konusu olur. Astrofizik alanında, yalnız yıldızların ve özellikle Güneş'in oluşumuna ilişkin değil ama, uzay araşörmalarının gelişmesiyle birlikte Yer'i çevreleyen iyonlaşmış katmanlara ilişkin de birçok inceleme yapılmıştır.

Çok yüksek sıcaklıklar tekniğine gelince, bu teknik sayesinde sıcaklığı 15 000 °C'a erişen hamleler gerçekleştirilebilmişse de bu alandaki araşbrmalann ana hedefi, termonükleer tepkimelerin günlük hayata uygulanabilmesidir Gerçekte, milyonlarca derecelik bir sıcaklıkta atomlar bütün elektronlarını yitirir: bu durumda iki çıplak atom çekirdeği, aralanndaki çekirdek çekimi, Coulomb itimini yenecek biçimde birbirierine yaklaşabilirse hafif çekirdekler sözkonusu olduğunda, bunlar büyük bir enerji açığa çıkararak tabirleriyle kaynaşır. Termonükleer patlamaya yol açmadan hafif çekirdeklerin kaynaşmasını kontrollü bir biçimde gerçekleştirmek için milyonlarca dereceye dek ısıtılmış bir plazmayı, çeperlerine değmeyecek biçimde bir kabın içine hapsetmek gereklidir .İster Joule , ister çok güçlü bir laser aracılığıyla olsun, plazmanın ısıtılması gerçekleştirilebiliyorsa da, korunması hâlâ bir sorundur. En çok incelenmiş olan yöntem özel ve uygun yapıdaki manyetik alanların plazma içinde doğurduğu kuvvetlerden yararlanmaya dayanmaktadır. Ama ne yazık ki elde edilen rejimler olağanüstü kararsız olduğundan plazmanın konumunu ancak saniyenin on binde biri kadar küçük süreler için gerçekleştirebilmektedir.

Metalürjide büyük enerjili sürekli bir elektrik arkının ürettiği plazma huzmesinden, metalleri kaynak yapma ve kesmede olduğu kadar kırılgan metalleri yerel ve yüzeysel olarak ısıtmada ve işlemede de yararlanılır. Plazmalar son derece saf metaller elde etmede kullanılır (silisyum ve SKF yöntemiyle çelik üretimi).