Особое состояние вещества

У тяжелых атомов вокруг ядра вращается много электронов, для отрыва которых от ядра необходима энергия различной величины. Чем ближе к ядру находится электрон, тем труднее его оторвать. Но при сверхвысоких температурах в конце концов все электроны отделятся от ядер и газ будет состоять только из электронов и ядер. Это уже будет плазма несколько другого характера.

Все частицы плазмы находятся в тепловом равновесии: температуры электронного, ионного и нейтрального газов равны между собой. В идеальном случае, когда плазма не будет отдавать энергию во внешнее пространство, она может существовать весьма долго, так как обмен энергией между частицами не ведет к уменьшению количества ионов и электронов в газе и к понижению температуры горячей плазмы. В действительности же плазма всегда отдает энергию, хотя бы в виде излучения, и, следовательно, ее энергия должна обязательно пополняться за счет источника внутри плазмы.

Итак, плазма представляет собой совершенно особое состояние вещества, и мы вправе наряду с твердым, жидким и газообразным считать его четвертым состоянием вещества.

С плазмой в природе и технике мы встречаемся очень часто.

Ионизированные газы всегда сопутствуют любому пламени. Правда, в пламени свечи, керосиновой лампы ионов немного. Но в пламени газовой сварочной горелки, при сгорании смеси в цилиндрах двигателя автомобиля, в пламени реактивных двигателей образуется плазма, содержащая большое количество заряженных частиц. Плазма возникает также при большом взрыве, например атомной бомбы.

Естественно, что мы всегда являемся свидетелями возникновения плазмы при прохождении электрического тока через газы. Электропроводность газа непосредственно связана с получением плазмы в газовом разряде. Это имеет место в лампах дневного света, световых рекламах, медицинских ртутных лампах и т. п.