Plasma
El plasma es un estado de la materia en el que un gas está tan energizado que los electrones se despojan de los átomos, formando una mezcla conductora de iones y electrones libres.
Definition
El plasma es un estado de la materia superhipercalentado y brillante cuyos átomos han sido despojados de electrones, produciendo una mezcla de iones positivos y electrones libres, y se considera el cuarto estado de la materia. A diferencia de un gas ordinario, el plasma conduce electricidad y responde a campos magnéticos, y típicamente brilla mientras los electrones se recombinan con los iones después de haber sido arrancados por temperaturas muy altas o campos eléctricos fuertes. Formalmente, el plasma es una colección cuasineutral de iones y electrones libres cuyo comportamiento colectivo está gobernado por fuerzas electromagnéticas de largo alcance más que por colisiones binarias, caracterizado por su grado de ionización, su temperatura electrónica y su densidad, y capaz de fenómenos ausentes en los gases neutros como el apantallamiento de Debye, las oscilaciones de plasma y el confinamiento magnético.
Example
El sol es una bola gigante de plasma, un rayo es plasma, y el gas brillante dentro de un letrero de neón también es plasma; en una luz fluorescente, una corriente eléctrica convierte el vapor de mercurio en plasma que emite luz ultravioleta, la cual el recubrimiento blanco del tubo convierte en luz visible, mientras que el núcleo del sol es plasma de hidrógeno a aproximadamente $15$ millones de kelvin. En un tokamak, el plasma de deuterio-tritio se calienta por encima de $100$ millones de kelvin, varias veces más caliente que el núcleo del sol, así que sus núcleos chocan con suficiente energía para fusionarse, y campos magnéticos de varios teslas lo confinan porque ninguna pared física podría sobrevivir tocándolo.
Key Insight
El plasma es raro en la Tierra pero el estado de la materia más común en el universo, ya que las estrellas están hechas de él, y no es simplemente un gas más caliente: sus cargas libres le permiten conducir corriente y ser moldeado por imanes, que es exactamente cómo los reactores de fusión mantienen el plasma lejos de sus paredes. El plasma también se ubica entre la química y la física, ya que las mismas líneas de emisión que los químicos usan para identificar elementos en una prueba de llama provienen de la física del plasma, y los astrónomos leen la composición de una estrella directamente de la luz que emite su plasma.