Plazma Nedir?
Plazma: Maddenin atom, molekül, iyon ve serbest elektronların tamamının aynı ortamda bulunduğu hale plazma denir.
Maddenin dört halinden birisi de plazma halidir. Maddenin 4. hali olan plazmanın oluşumu ise şöyledir;
Plazma Nasıl Oluşur?
Madde gaz hâlinde iken maddenin atomuna enerji verilir ve elektronlar çekirdeğin çekim kuvvetinden kurtulur. Bu sayede iyon hâline geçmiş olur. Yani iyonize gaz hali ortaya çıkar. Dolayısı ile plazma halinin bir diğer adı da iyonize gazdır.
İyonize olan gaza enerji vermeye devam edildiğinde serbest elektronlar ve iyonlar oluşur.Bu iyonlardan bazıları birbirleriyle etkileşerek tekrar nötr atom ve molekülleri oluşturabilir. Dolayısı ile atom, molekül, iyon ve serbest elektronların hepsi bir arada bulunmuş olur. İşte bu durumda madde plazma halini almış olur. Maddenin plazma halinde negatif iyon sayısı ile pozitif iyon sayısı eşittir. Dolayısı ile plazma elektriksel olarak nötrdür. Elektriksel olarak nötr olmasına rağmen iyi bir elektrik iletkenidir.
Evrende en çok bulunan madde plazmadır. Öyle ki evrendeki madde oranının %99’dan fazlası plazmadır. Evrende ve güneş sistemimizde plazmaya verilecek en güzel örnek Güneş’dir. Güneş helyum ve hidrojenden oluşur. Bu gazların tanecikleri nükleer tepkimeler sonucunda elektronlarından ayrılarak iyonlaşır. Bu sayede Güneş plazmaya dönüşmüş olur.
Plazmanın Özellikleri
Plazmaların özelliklerini maddeler halinde sıralayalım;
- Plazmaların belirli bir şekilleri ve hacimleri yoktur.
- Katı ve sıvılara göre yoğunlukları daha azdır.
- Nötr atom, molekül, pozitif ve negatif yüklerin serbestçe dolaştığı taneciklerden oluşur.
- Nötr yapıda olmasına rağmen elektriği iyi iletir.
- Pozitif yük sayısı negatif yük sayısına eşittir.
- Isıyı iyi iletirler.
- Elektrik ve manyetik alandan etkilenir.
- Tepkimeler gaz haline göre daha hızlı gerçekleşir.
- Yüksek sıcaklık ve basınçta oluşabilir.
Plazma ve Gazlar Arasındaki Farklar
| Plazma | Gaz |
| Belirli şekil ve hacimleri yoktur. | Konuldukları kabın şeklini alır. |
| Nötr atom, molekül, pozitif ve negatif yüklerden oluşur. | Nötr moleküller ve atomlardan oluşur. |
| Gazlar daha yoğundur ve birbirlerine çarparak birbirlerine enerji aktarırlar. | Plazmalar gazlar kadar yoğun değildir ve manyetik alanlarla yerlerinde tutulabilir. |
| Isıyı iyi iletir, elektrik ve manyetik alandan etkilenir. | Isıyı iyi iletmez, elektrik ve manyetik alandan etkilenmez. |
| Tepkimeler daha hızlı gerçekleşir. | Tepkimeler yavaş gerçekleşir. |
Plazma Örnekleri
Maddenin plazma hali için bir çok örnek verilebilir. Bu örneklerden bazıları şöyledir;
- Güneş,
- Yıldızlar,
- Şimşek,
- Yıldırım,
- Mum (kısmi),
- Kibrit alevi,
- Kutup ışıkları,
- Volkan lavları,
- Floresan lamba,
- Neon ışıkları,
- Plazma topu (Tesla bobini),
- Plazma televizyon.
Plazmanın Kullanım Alanları
Plazma halinden günlük yaşantımızda oldukça fazla faydalanıyoruz. Günlük hayatta kullandığımız bir çok eşya plazmadır. Yukarıda verdiğimiz örnekler arasında bunları görebilirsiniz.
Floresan ampul ve neon tabela örneklerinde plazma hareketlidir. Yüksek voltaja maruz kalan gazın elektronları atomlarından ayrılır ve daha yüksek enerji seviyesine
çıkar. Bu sayede ampul içinde bulunan gaz, iletken bir plazma hâline geçer. Tekrar önceki enerji seviyesine düşerken elektronlar floresan veya neon lambalarda gördüğümüz ışığı yayar.
Plazmanın günlük hayatta karşımıza çıkan örneklerinden birisi de Plazma TV’lerdir. Bu televizyonlarda genellikle iki cam panel arasına argon, neon ve ksenon gazları enjekte edilir. Elektrik akımı bu gazların içinden geçtiğinde parlama olur.
Plazma küreleri yada diğer adıyla Tesla bobinleri de bir başka örnektir. Küre içerisindeki gaz bir elektrik akımı ile iyonlaştırılır ve yıldırımın renklerini üreten asal gaz karışımı meydana gelir.
Plazmanın günlük hayatta kullanımına ilişkin örneklerinden diğerleri ise;
- Plazma ark kaynakları,
- Isıya dayanıklı tıbbi donanım ve sterilizasyon,
- Gıdaların ambalajlanmasında kullanılan bakteri öldürücü,
- Dokunun çıkarılmasında kullanılan helyum plazmaları,
- Kanamayı durdurmak için Argon plazmalar.
Mum ise kısmi plazmadır. Bunun nedeni ise düşük sıcaklık altında gazın bir kısmının iyonize olmasıdır.
Konu İle İlgili Sorular
Bu konuda öğrendiklerimizi sorularla pekiştirelim. Aşağıdaki sorulara cevap verebiliyorsanız, konuyu anlamışsınız demektir.
1. Plazma nedir?
2. Plazma nasıl oluşur?
3. Plazmanın özellikleri nelerdir?
4. Plazma ve gazların farkı nedir?
5. Plazmaya örnekler veriniz?
6. Plazma nerelerde kullanılır?
7. Günlük hayatta plazmanın kullanım alanları nelerdir?