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等離子體是什麼

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等離子體又叫做等離子,在生活中是比較少聽説的,下面具體的説説等離子體是什麼?

等離子體是什麼

1、物質有三態。氣態、液態、固態。這是常識,大家對此篤信不疑。若説有第四物質態,即等離子體態,大家可能覺得新鮮,有點茫然。這並不奇怪,人類在其生存空間裏很少能觀察到天然等離子體態。惟有雷雨天,閃電撕裂雲層,聲嘶力竭,甚至不惜以殘酷屠殺生命殺戮人類的方式向大自然、向人類極力宣告自己的存在。

2、可歎人類太愚鈍。直到19世紀末20世紀初才破譯第四物質態的宣言。隨着温度升高,物質由固態逐漸變為液態乃至氣態。若將温度升至幾千度幾萬度,氣體分子或原子會失去電子,成為帶正電的離子,脱離原子核束縛的電子成為自由電子。這個過程稱為電離。當氣體中離子和電子充分多時,帶電粒子間及帶電粒子與環境間的電磁相互作用起着主宰作用。這種電離氣體就是等離子體,對應的狀態稱為第四物質態。

3、生物圈外99%以上的宇宙由處於第四態的物質構成。稱為空間或天體等離子體。距地萬米左右的電離層是與我們相距最近的空間等離子體,是由太陽輻射導致上層大氣部分地電離而產生的。緊鄰電離層的是磁層。磁層距地幾十公里到幾百公里,其等離子體密度小於電離層的等離子體密度。磁層外稱為行星際空間,充滿來自太陽的帶電粒子輻射——太陽風。太陽風來自太陽大氣的最外層(稱為日冕)。日冕是一種較稀薄但完全電離的等離子體。與地球一樣,其他許多行星周圍也存在磁層。與太陽相似,其他很多恆星附近也存在各種等離子體,例如中子星(主要由中子組成,質量大或體積小)磁層中的磁場強度高達1012高斯,而地球磁層中的磁場不到1高斯。

4、在星體間的空間。等離子體密度小,且質量小,只佔宇宙全部等離子體的很小部分(不到百分之一),大部分等離子體都聚集在星體內部。宇宙中大多數恆星內部均存在劇烈的聚變反應,温度一般在上千萬度以上,物質呈完全電離的等離子體態。例如,太陽自50億年前始,其內到現在一直在進行劇烈的氫核聚變反應,每秒“燃燒”約500萬噸等離子體氫核,產生大量熱能,並生成氫核等離子體。

5、上面所述是天然等離子體。此外還有人工等離子體。普通火焰(温度一般從幾百到一二千度)就是密度極小的等離子體,鈉鉀等鹼金屬蒸汽是温度稍高的等離子體。輝光放電也是一種等離子體,是氣體在氣壓較低的條件下通過放電產生的。近年來利用不同氣體中的輝光放電現象發展了一種稱為氣相沉積的技術,用於製造多種薄膜。電弧(氣體在稍高氣壓下的放電)等離子體在工業上應用頗多,如等離子體焊接、等離子體冶金、等離子體噴塗等。激波管是一種可用來產生幾萬度以上高温等離子體的裝置,氫彈爆炸是氫同位素氘核等離子體在上億度高温下發生的不可控聚變反應。此外,金屬和半導體從某種意義上説也是等離子體(稱固體等離子體),它們本應屬固態,但由於其中存在自由電子,使得某些性質類似於等離子體。

6、等離子體家族成員眾多。關係複雜,對人類(生存)起着舉足輕重的作用。然而人類對一些至關重要的等離子體卻不夠了解。它們有何特性?如何利用和控制它們?它們是怎樣產生的?又如科學家至今還不清楚雷電產生的機理,至今還不能控制聚變反應(反應速率、能量釋放等)。預計解決這些問題還需要一些時日。

以上的就是關於等離子體是什麼的內容介紹了。