Plasma – a patra stare a materiei

Solida, lichida si gazoasa nu sunt singurele stari ale materiei. Exista si o a patra stare, numita plasma si care este cea mai abundenta in Univers. Pe Terra, aceasta nu este vizibila in stare naturala (cu doua exceptii), dar se obtine in laborator, la temperaturi foarte inalte, cand energia este atat de mare incat legaturile atomice ale moleculelor de gaz se rup, atomii se ionizeaza, iar electronii sunt « smulsi » din atom. Cand proportia electronilor liberi este superioara celei a moleculelor neutre, gazul se fluidizeaza si formeaza plasma, buna conducatoare de electricitate.

Pe planeta noastra exista doua fenomene legate de aceasta a patra stare a materiei – fulgerele si aurorele boreale, in primul caz plasma fiind generata de un puternic camp electric care actioneaza asupra gazelor, iar in al doilea, de un « bombardament » cu raze ionizante. In conditii de laborator, in industrie, plasma este obtinuta si utilizata pentru televizoare, monitoare (pixelii fiind redati gratie unei retele mici de incinte in care se formeaza plasma), tuburi, lampi electrice, se foloseste, de asemenea, in functionarea laserului, in procesul de fuziune nucleara, in ameliorarea proceselor de combustie, in tratarea deseurilor (deocamdata experimental), sterilizari etc.

La ora actuala, specialistii sunt foarte preocupati de ceea ce ei au numit tokamak (insemnand, dupa cum au explicat cei care au inventat-o, in anii 1950, rusii Igor Tamm si Andrei Sakharov, oroïdalnaïa kamera smagnitnymi katushkami – camera toroidala cu bobina magnetica) , un fel de centrala destinata sa controleze plasma in scopul obtinerii de energie prin fuziune nucleara, aceasta putand fi o solutie, pentru viitorul nu prea indepartat al omenirii, de obtinere a unei energii mai ieftine.

In Univers, plasma reprezinta 99% din materia vizibila – stele, nebuloase, quasari, vanturi solare, comete, ionosfera (invelisul format din atomi, electroni, molecule, incarcate electric, care inconjoara Pamantul, la o distanta de aproximativ 50 de kilometri de Terra, pana la 1000 de kilometri, existenta sa datorandu-se radiatiilor ultraviolete produse de soare).

Pentru prima data, termenul plasma a fost utilizat, in fizica, de catre americanul Irving Langmuir, in 1928, prin analogie cu plasma sangvina si prin comparatie cu celelalte stari ale materiei : atomii unui corp solid, constituiti dintr-un nucleu si mai multi electroni, sunt strans legati intre ei, atomii unui lichid sunt doar partial legati, iar ai unui gaz sunt foarte slab legati, pastrandu-si totusi coeziunea, in timp ce, in cazul plasmei, electronii nu mai sunt legati de atom, « ratacind » mai mult sau mai putin liberi.