2025202423

własności plazmy. Promień Debye'a rośnie wraz z temperaturą i maleje wraz ze wzrostem ładunku i koncentracji otaczających go cząstek. Więc o tym czy zjonizowany gaz ma własności plazmy, decyduje nie tylko temperatura i koncentracja cząstek naładowanych, ale też najmniejszy rozmiar przestrzeni wypełnionej plazmą. Czym mniejszy jest obszar to w danej temperaturze koncentracja jonów powinna być większa.

Plazma silnie oddziaływuje z zewnętrznym polem elektrycznym i magnetycznym. Jest również dobrym przewodnikiem prądu elektrycznego. Opór elektryczny plazmy maleje wraz ze wzrostem temperatury i w wysokich temperaturach plazma jest lepszym przewodnikiem niż metale.

Plazma wysyła silne promieniowanie w zakresie światła podczerwonego, widzialnego, nadfioletowego i rentgenowskiego. Przy niskich temperaturach emituje przede wszystkim widmo dyskretne (w świetle są tylko poszczególne długości światła) związane z przejściem elektronów między określonymi poziomami energetycznymi atomów lub jonów. Ze wzrostem temperatury (a więc i jonizacji) wzrasta udział promieniowania o widmie ciągłym, pochodzących z procesu zobojętniania (rekombinacji) jonów i elektronów oraz procesu hamowania swobodnych elektronów w polu elektrycznym jonów. Emisja promieniowania jest przyczyną stygnięcia plazmy. Aby taki stan utrzymać przez dłuższy czas należy zapewnić stały dopływ energii. Każda substancja w odpowiednio wysokiej temperaturze może przejść w stan plazmy w wyniku termicznej jonizacji. W bardzo wysokich temperaturach (powyżej miliona Kelwinów) materia jest już całkowicie zjonizowana i taki stan materii występuje w jądrze Słońca i innych gwiazd. Wtedy w przypadku atomów lekkich istnieją tam tylko jądra atomowe i elektrony. Plazmą jest również obszar międzygwiezdny. Chociaż temperatura przestrzeni wynosi zaledwie 3K (-270°C), ale zajmuje ogromny obszar (dużo większy od promienia Debye’a), jest to więc też stan plazmy. Jak się szacuje plazma jest najczęściej spotykanym stanem materii we Wszechświecie i stanowi 99% znanej materii Wszechświata. Plazma występuje w jonosferze ziemskiej i w pasach van Allena. Właściwości plazmy decydują o ochronnej funkcji ziemskiej atmosfery przed wiatrem słonecznym promieniowaniem kosmicznym. Również zorza polarna związana jest ze zjawiskami zachodzącymi w plazmie jonosfeiy.

W warunkach ziemskich plazma występuje rzadko. Można ją spotkać w wyładowaniach atmosferycznych, płomieniu, w łuku eleknycznym (jest to wyładowanie w gazie np. powietrzu między dwoma elektrodami węglowymi lub metalowymi) oraz lampach wyładowczych - świetlówki (lampy rtęciowe) i lampy neonowe.

2. Reakcja syntezy:

2.1. Synteza jąder pierwiastków lekkich.

Synteza jest źródłem energii Słońca i gwiazd. W wyniku syntezy na Słońcu, w temperaturze 10-15 mln.°K, wodór przekształca się w hel. Powstaje na tyle dużo energii, aby podtrzymywać reakcje zachodzące wewnątrz Słońca i jednocześnie życie na Ziemi. Zakrojony na szeroką skalę, ogólnoświatowy program badawczy ma na celu wykorzystanie do produkcji elektryczności energii powstającej w czasie syntezy. Jeśli badania te zakończą się sukcesem to w perspektywie najbliższych 30-40 lat powstanie alternatywne, w stosunku do istniejących, bezpieczne i przyjazne środowisku źródło energii. Do wykorzystania w warunkach ziemskich nadaje się reakcja pomiędzy dwoma cięższymi izotopami wodoru: deuterem (D) i tiytem (T). Wszystkie izotopy wodoru zawieraj po jednym protonie i jednym elektronie. Prolium najbardziej rozpowszechniony izotop wodoru nie zawiera w jądrze