атомная энергия, энергия связи атомных ядер, мирное использование атомной энергии
Главная
Ядерные реакции
Ядерный синтез
Плазма
Атомная энергия
Реклама
Поиск по сайту:
Поиск
Атомная энергия на земле

Свободная плазма

Плазма
Свободная плазмаПлазма также является нейтральным веществом. Это кажется парадоксом, но он вытекает из природы электрического заряда, который никогда не возникает вновь и не исчезает. Этот закон природы называется законом сохранения электрического заряда. Если до нагревания газ был нейтральным (его заряд равнялся нулю), то такое же положение останется, что бы мы с ним ни делали, как бы его ни нагревали; даже превратившись в плазму, он также не имеет заряда: вещество в четвертом состоянии нейтрально. При любом ионизационном процессе всегда образуется пара ионов: их заряды противоположны и вместе равны нулю.

На первых порах легко понять существенное различие вещества в четвертом состоянии от привычных нам состояний: твердого, жидкого и газообразного. Вещества в этих состояниях также состоят из заряженных частиц. Однако в них противоположно заряженные частицы образуют нейтральные группы — атомы, заряд которых равен нулю.

Связь между атомами в твердых и жидких телах носит электрический характер. Атомы как бы проникают друг в друга, и часть их электронов становится общей, что И объясняет прочные связи. Однако эти связи носят групповой характер, и всякое движение и колебания атомов можно относить практически к нейтральным частицам.

В газах же вообще нет связей. В пространстве, заполненном газом, происходят движения и столкновения только нейтральных, не связанных между собой никакими силами частиц.

Плазма по своим свойствам ближе всего подходит к газу, и резкого перехода между третьим и четвертым состоянием вещества нет. Так, газовые законы в значительной мере применимы и к плазме. Энергия между частицами плазмы распределяется обычно по тому же закону Максвелла. Есть и другие свойства, по которым газ и плазма сходятся.

И все же плазма — необычное вещество: в ней движутся не нейтральные молекулы, а заряженные частицы. Поэтому ее можно иногда рассматривать как смесь двух «газов», один из которых состоит из положительных частиц, а другой из отрицательных. В противоположность обычным смесям оба «газа» плазмы хорошо перемешаны и связаны между собой электрическими связями.

Если мы возьмем достаточно большое количество плазмы, то в целом заряд ее будет равен нулю. Как принято говорить: плазма квазинейтральна, то есть как бы нейтральна. И это правильно. Ведь любое разделение ее на составляющие должно приводить к появлению электрических полей. И наоборот, чтобы разделить компоненты смеси, надо приложить к ней электрическое поле. Величину этого поля можно подсчитать.

Представим себе, что плазма образована ионизацией или нагреванием .газа при нормальном давлении. Он содержит около 3 1019 пар ионов (электронов и положительных ионов) в кубическом сантиметре. Если мы пожелаем все разноименно заряженные частицы растащить в среднем на сантиметр, то должны приложить электрическое поле напряженностью в 1014 вольт на сантиметр. Чтобы получить такое поле, придется взять 2 параллельные пластины, расположить на расстоянии 2 сантиметров друг от друга и подвести к такому конденсатору постоянное напряжение в 200 тысяч миллиардов вольт(!). Прежде всего такое напряжение получить невозможно. А кроме того, промежуток между пластинами пробьется при значительно меньшем напряжении — всего лишь при 60—70 тысячах вольт.
 
Читайте также:

  • Условие квазинейтральности
  • Плазма
  • Разную энергия ионизации
  • Легкие электроны
  • Электрические и магнитные поля



  • При перепечати гиперссылка на источник обязательна