Maddenin plazma hali nedir?
Başta biyoloji olmak üzere diğer birçok bilim dalında da kullanılan bir terim olan plazma modern fizik biliminde.; “gaz haldeki maddenin” manyetik kutuplaşma nedeniyle doğrusal noktalardaki fiziksel ve kimyasal reaksiyonları olarak tanımlanır. Gaz fazdaki maddenin doğrusal noktalarında meydana gelen fiziksel ve kimyasal reaksiyonlar, kontrollü bir etkileşim ortamı sağlandığı sürece gözlemlenmeye devam eder. Kimya biliminde “iyonize haldeki gaz” olarak da kullanılan plazma tabiri, 20. yüzyılın başlarından itibaren gerek fizik gerekse de kimya ve biyoloji bilimine entegre olmuş bir kavramdır.
Maddenin plazma haldeki davranışları tamamen kendine özgü bir karakteristiğe sahip olduğundan, bu durum için fizik ve kimya dalında çalışmalar yapan bilimadamları “maddenin 4. hali” tabirini kullanmıştır. Normal şartlarda katı halde gözlemlenen bir cismin moleküllerinin hareketliliği oldukça azdır. Ancak maddenin sahip olduğu moleküllerin kinetik enerjisini arttırmak için madde doğrudan ısıtıldığında, madde ilk önce sıvı sonrasında da gaz hale geçmektedir. Gaz hale geçen maddenin moleküllerindeki elektronlar, katı hale göre çok daha hareketli bir hale gelir. İşte maddenin plazma hali olarak isimlenen faz da, gaz haldeki maddenin ısıtılmaya devam edilmesi sonucunda gözlemlenebilir.
Maddenin 4. hali olan plazmadan bahsederken her zaman bir ihtimalden söz edilir ve bu nedenle de genelleme yapılmaktansa, olabilirlikten bahsedilir. Maddenin gaz hale geçişinden sonra ısıtılması yani daha da fazla enerjiye maruz bırakılması sonucu maddenin moleküllerindeki elektronlar çekirdekten tamamen kurtulabilir. “İyonlaşma” adı verilen bu aşamada maddeyi oluşturan moleküllerdeki elektronlar bağlı bulundukları çekirdeğin çekim gücünden kurtularak “serbest bir elektron uzayı” meydana getirebilir. Bilimadamları çekirdeğinden ayrılarak serbest hale geçen elektronların bulunduğu ortamı tanımlamak için serbest elektron uzayı tabirini kullanmıştır. Zira bu hadisenin meydana gelmesi ile madde yeni bir şekil kazanır ve maddenin kazandığı bu yeni formada plazma adı verilir.
Gaz haldeki maddeye daha fazla enerji verilmesi yani ısıtılması sonucunda moleküllerindeki elektronların serbest kalması, atomdan bir elektron eksilmesine ve net bir pozitif yükün oluşmasına neden olur. “Uygun ortam sağlanması halinde” gaz haldeki maddenin iyonlaşması olayı defalarca tekrar edebilen bir süreç haline gelebilir. İyonlaşma işleminin uygun ortam sağlanması durumunda defalarca tekrar etmesi, ortaya “iyon bulutları” olarak adlandırılan oluşumların çıkmasına neden olur. Ancak bu durumda maddenin bazı atomları “nötr” olarak kalmaya devam edeceğinden ortamda iyon, elektron ve nötr atom karışımı oluşur. İşte maddenin dördüncü hali olarak adlandırılan plazma hal bu iyon, nötr atom ve elektronların karışımından oluşan yeni bir haldir.
Rahnansaika