Plazma (fizik)

Plazma, bilinen tüm maddeler gibi atomlardan meydana gelir. Atomlar elektriksel olarak yüksüz parçacıklardan yani, nötronlar ve pozitif (+) yüklü protonların bir arada bulunduğu bir çekirdek ve o çekirdek etrafında dönen negatif (-) yüklü elektronlardan oluşur. Bir atomda, çekirdek etrafında bulunan negatif (-) yüklü elektronların sayısı, çekirdekte bulunan pozitif (+) yüklü protonların sayısına eşitse bu, atomun elektriksel olarak...

Plazma (Fizik) hakkında bilgiler

Plazma (isim) Gaz halindeki iyon kümesi.

Plazma, bilinen tüm maddeler gibi atomlardan meydana gelir. Atomlar elektriksel olarak yüksüz parçacıklardan yani, nötronlar ve pozitif (+) yüklü protonların bir arada bulunduğu bir çekirdek ve o çekirdek etrafında dönen negatif (-) yüklü elektronlardan oluşur. Bir atomda, çekirdek etrafında bulunan negatif (-) yüklü elektronların sayısı, çekirdekte bulunan pozitif (+) yüklü protonların sayısına eşitse bu, atomun elektriksel olarak yüksüz olduğu anlamına gelir. Böyle yüksüz atomlardan oluşan bir gaz, yeterince ısıtıldığında veya radyasyona maruz kaldığında, enerjilerin şiddetlerine bağlı olarak, sahip olduğu elektronları en dış yörüngesinden itibaren kaybetmeye başlar. ( En dış yörüngedeki elektron atoma bağlanma gücü en zayıf olandır. Bu bağlanma gücü, çekirdeğe yakınlaştıkça artar. Güneşin çok yüksek sıcaklığa sahip olan "korona" adı verilen en dış tabakasında atomlar, elektronlarının çoğunu, bazen hepsini kaybetmişlerdir. Örneğin; koronadan gelen ışınlar analiz edildiğinde demir atomunun 13 hatta 14 elektronunu kaybettiği gözlenmiştir. ) Elektron kaybeden atomda, pozitif (+) yüklerin sayısı, negatif (-) yüklere göre daha fazla kaldığından bu atoma iyonize olmuş atom ya da pozitif (+) iyon adı verilir. Böylece ortamda pozitif (+) iyonlar ve negatif (-) yüklü elektronlar serbest halde bulunur. Bu nedenle plazma iyonlaşmış gaz olarak da bilinir.

Plazmalar sıcaklık ve yoğunluk olarak incelendiklerinde yıldızların merkezlerinde çok sıcak ve yoğun olarak bulunurken, Dünya atmosferinde gözlemlenen kutup ışıması olaylarında olduğu gibi, daha düşük sıcaklıklarda ve yoğunluklarda da yer alabilmektedirler. Maddenin katı, sıvı ve gaz halleri ise plazmaya göre oldukça soğuk ve elektriksel olarak yüksüzdürler.

Plazma kelimesi ilk olarak tıp bilimcisi Johannes Purkinje (1787-1869) tarafından ak ve alyuvarlardan temizlenmiş kan için kullanılmıştır. Aynı terim, 1927`de Amerikalı kimyacı ve fizikçi Dr. Irving Langmuir (1881-1957) tarafından iyonlaşmış gazlar içinde kullanılmaya başlanmıştır. Dr. Irving Langmuir`un başarıları yüzey kimyasından, bulut içine kimyasal madde katarak suni yağmur yağdırmaya kadar geniş bir yelpazeye yayılmıştır. 1932 `de kimya alanında Nobel ödülü kazanmıştır. Kendisi General Electric `de yapısı iyonlaşmış gazlara dayanan elektronik aletler üzerine çalışmaktaydı. Bu çalışmalar sırasında iyonlaşmış gazların yüksek hızlardaki elektron iyon ve diğer katkıları taşıma şeklini gözlemlemiş. Bunun kan plazmasının ak ve alyuvarlarla mikropları taşıma şekline benzediğini fark ederek iyonlaşmış gazları palzma olarak adlandırmıştır.

Bütün uzayda bir yapının diğer yapı üzerinde etki göstermesini sağlayan ve fizikte alan kavramıyla tanımlanan bir güç bölgesi bulunmaktadır. Örneğin; yerçekimi, dünya üstündeki bütün maddeler üzerine etkisini gösterir. Eğer bir madde elektriksel olarak yüklü ise, ya da içinden akım geçiyorsa, kütlesel çekim alanlarına ek olarak, elektrik ve manyetik alanlardan da etkilenir. Elektrik yükleri ve değişen manyetik alanlar, elektrik alanı oluşturduğu gibi, hareket halindeki elektrik yükleri diğer bir deyişle elektrik akımı ve elektrik alanlardaki değişiklikler de manyetik alanlar meydana getirirler. Dünyanın içine doğru gidildiğinde çekirdek bölgesinde bulunan erimiş metallerin hareket halinde olmalarının dünyanın çevresindeki büyük manyetik alanı sürekli beslemekte olduğu düşünülmektedir.

Dünya`nın magnetosfer tabakasının manyetik alan çizgileri güney kutbundan, kuzey kutbuna doğru yönelmiş olup, Güneş rüzgarının doğrultusunda dağılım göstermektedir. Alan çizgilerinin birbirlerine yakın oldukları yerlerde kuvvetli, uzaklaştıkları yerlerde ise daha zayıf manyetik alan söz konusudur. Plazmalar elektriksel olarak yüklü parçacıklardan oluştuklarından, elektrik ve manyetik alanlardan etkilenmektedir. Plazmaların bu alanlarla etkileşimlerinin incelenmesi, bize dünya ve güneş arasındaki etkileşimleri ve uzayın başka bölgelerindeki olayları daha iyi anlama fırsatı vermektedir. Bununla beraber, birçok esrarlı şey hala bilinememektedir.

Doğadaki plazma yapılara örnek vermek gerekirse; Güneş ve diğer yıldızlar, yıldızlar arası uzay, galaksiler, galaksiler arası uzay, plazma içermektedir. Ayrıca gezegenler arasında da plazma bulunmaktadır. Güneşten uzaya yayılan parçacıklar Güneş rüzgarı olarak bilinmektedir ve bu rüzgar, Güneşin Korona tabakası içinde gerçekleşmektedir. Güneşin en dış tabakası olan Korona plazması çok yüksek sıcaklığa sahip olması nedeniyle Güneşin çekim alanı içine hapis olmayarak Güneş sisteminin bilinen en uzak gezegenlerinin de ötesine kadar yayılmaktadır.

Güneş rüzgarı, Dünyanın manyetik alan çizgilerini kendi doğrultusunda şekillendirmektedir. Gündüz tarafında magnetosferin sınırı yer yarıçapının 10 katına kadar ulaşırken, gece tarafında manyetik alan uzun bir kuyruk oluşturur. Bu kuyruk yer yarıçapının 60 katına çıkar ve Ay yörüngesine hatta daha uzaklara kadar ulaşır. Kuyruk kesimindeki alan çizgileri kesin değildir. Güneş rüzgarının hızı saniyede 400 km. `ye ulaşmaktadır. Bu değer 200-700 km. arasında değişebilmektedir. Cm3 `ünde ortalama 5 elektron ve 5 proton bulunduğu tespit edilmiştir. Rüzgarın Dünya`ya ulaşması için 4-5 gün kadar bir zaman gerekmektedir. Yukarıda da belirttiğimiz gibi Koronanın sıcaklığı Demir atomunun 13 hatta 14 elektronunu koparacak kadar yüksektir. Bunu başarabilecek sıcaklık 1. 000. 000 derece civarıdır ve henüz bu yüksek sıcaklığın sebebi ile ilgili tatmin edici bir açıklama yapılamamıştır.

Kutuplarda gözlenen kutup ışımalarının (Aurora), radyasyon kuşaklarının ve manyetik fırtınaların temel enerjisini Güneş rüzgarı oluşturmaktadır. Güneş rüzgarı, magnetosfer içindeki plazmada bulunan elektronlara ve iyonlara enerji vererek hızlanmalarını sağlar. Hızlanan bu parçacıklar, magnetosferin alan çizgilerinin birleştiği kutup bölgelerinden Dünya`nın atmosferine girerler. Girdikleri bölgede bulunan gazların atom ve molekülleriyle çarpışmaları sonucu çeşitli renklerde ışıma yapmalarına neden olurlar. Güneş rüzgarının çok şiddetli olduğu dönemlerde kutup ışımalarının ekvatora kadar uzandığı görülmektedir. Jeomanyetik ekvator bölgesinde bulunan Singapur'da 1909 yılında meydana gelen çok şiddetli Güneş rüzgarı sırasında kutup ışıması izlenmiştir.

Dünya üzerinde görülen bir diğer plazma yapı, atmosferdeki iyonosfer tabakasıdır. Yerden 70-80 km. yukarıda başlar. Burada elektronlar güneşten gelen kısa dalga boylarına sahip (Ultraviyoleden X-ray `e kadar olan bölgedeki dalgaboyları) ışınların etkisiyle atomlardan ayrılırlar. Atmosferin yere yakın bölgelerinde kozmik ışınların etkisiyle aynı elektron kopuşları meydana gelse de bu bölgede atmosfer daha yoğun olduğundan, kopan elektron hemen birleşir. Atmosfer yukarılara çıkıldıkça seyrekleştiği için iyonosferde kopan elektronun tekrar birleşme ihtimali daha düşüktür. Dolayısıyla, serbest elektronlardan ve iyonlardan oluşan bir bölge meydana gelir. İyonosferin üst kısımları magnetosferde katılarak uzayın binlerce kilometre derinliklerine kadar uzanır. Bir başka doğal plazma olayı da şimşek çakması sırasında meydana gelmektedir.

Nebula olarak bilinen bazı yıldızların çevresinde bulunan bulut görünümündeki yapılar da doğal plazma örnekleridir.
İlgili Konu Başlıkları Tümü

Plazma

Kan plazması

Plazma Fiziği

Plazma, basitçe gaz haldeki maddelerin manyetik kutuplaştırmaya bağlı doğrusal noktalarda oluşan fiziksel ve kimyasal reaksiyonun kontrollü etkileşim sürecine verilen genel ad. Plazma, kimya ve fizikte iyonize olmuş gaz anlamına gelmektedir.

Nobel Fizik Ödülü Sahipleri Listesi

Nobel Fizik Ödülü sahipleri listesi, İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi tarafından 1901'den beri fizik dalında verilmiş bütün ödülleri ve sahiplerini sıralar. Ödül sahipleri içerisinde iki kez (1956 ve 1972 yıllarında) Nobel Fizik Ödülü almış tek fizikçi John Bardeen, iki ...

1960 Nobel Fizik Ödülleri

Manyeto-hidrodinamik alanındaki, plazma fiziğinin farklı alanlarında verimli uygulama olanakları bulan temel nitelikte araştırmaları ve keşifleri için...

Güneş

Güneş, Güneş Sistemi'nin merkezinde yer alan yıldızdır. Orta büyüklükte olan Güneş tek başına Güneş Sistemi'nin kütlesinin % 99,8'ini oluşturur. Geri kalan kütle Güneş'in çevresinde dönen gezegenler, asteroitler, göktaşları, kuyrukluyıldızlar ve kozmik tozdan oluşur. ...

Igor Tamm

İgor Yevgenyeviç Tamm (Ru. ''И́горь Евге́ньевич Тамм'') (8 Temmuz 1895, Vladivostok, Rusya İmparatorluğu - 12 Nisan 1971, Moskova, SSCB), Rus fizikçi.

Daedalus Projesi

Daedalus Projesi, 1973'le 1977 yılları arasında British Interplanetary Society tarafından finanse edilmiş olan, mâkul yıldızlararası uzay için insansız bir uzay aracını tasarlamayı hedef alan projedir. Alan Bond'un etrâfında topladığı bir düzine araştırmacıyla ve bilim ...

Birleşik Avrupa Torusu

Birleşik Avrupa Torusu (İngilizce: ''Joint European Torus'' - JET) bugüne dek insan eliyle yapılmış en büyük deneysel tokamak ve en kapsamlı plazma fiziği deneyidir. Deneyin amacı gelecekte Uluslararası Termonükleer Deneysel Reaktör gibi projelere ışık tutmaktır.

Faraday Etkisi

Faraday etkisi (ya da Faraday devri) ışığın ve manyetik alanın bir ortam içindeki ilişkisini ele alan bir manyeto-optik olgudur. Faraday etkisi, yayınım yönündeki manyetik alan bileşenine neredeyse dik olan bir polarize levhanın dönmesine neden olur.

Taçküre Kütle Atımı

Taçküre kütle atımı ((TKA), İng. ''coronal mass ejection'' (CME)), Güneş'in taçküresinde manyetik alan karışımları nedeniyle oluşan ve uzaya büyük kütlede plazma fırlatılmasına sebep olan bir Güneş patlamasıdır. Güneş'ten çok uzakta bulunan etkileri ...

Termal Enerji

Termal enerji, ortam veya sistem sıcaklığı sonucunda ortamdaki veya sistemdeki bir cismin veya maddenin potansiyel ve kinetik enerjileri toplamını ifade eden bir enerji biçimidir. Sistemde sıcaklık olmadığı müddetçe bu niceliği tanımlamak zor ve hatta anlamsız olabilir. Bu durumda ...

Galaksilerarası Uzay

Gökadalararası uzay gökadalar arasındaki uzayı belirten bir terimdir. Genelikle toz ve kırıntıdan yoksun oluşuyla nitelenir, bu bakımdan hemen hemen bomboş olarak kabul edilir.

Uzay Enkazı

Uzay enkazı (ayrıca yörünge enkazı, uzay döküntüsü ve uzay atığı olarak da bilinir) insanlar tarafından yaratılan ancak artık herhangi bir yararlı amaca hizmet etmeyen Dünya'nın çevresindeki yörüngede bulunan nesneler topluluğudur.Bu nesneler harcanan roket aşamaları ve ...