Vật chất trên Trái đất không chỉ tồn tại ở ba dạng rắn, lỏng và khí mà còn tồn tại ở dạng thứ tư, plasma. Hiện nay, chúng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó có cắt kim loại – giúp hàn cắt nhanh chóng các vật liệu có nhiều độ dày khác nhau.
Để hiểu rõ hơn về trạng thái vật chất này, hãy theo dõi bài viết của Vegatec Plasma là gì? Các đặc tính và yếu tố ảnh hưởng đến huyết tương như sau.
1. Plasma Là gì?
Plasma là trạng thái vật chất thứ tư trong đó vật chất bị ion hóa mạnh (các trạng thái khác là rắn, lỏng, khí). Hầu hết các phân tử hoặc nguyên tử chỉ còn lại hạt nhân; các electron chuyển động tương đối tự do giữa các hạt nhân.
Plasma không phổ biến trên Trái đất, nhưng hơn 99% vật chất trong vũ trụ tồn tại ở dạng plasma, vì vậy trong 4 trạng thái của vật chất, plasma được coi là trạng thái đầu tiên trong vũ trụ. (Lưu ý rằng vật chất nhìn thấy, vật chất đã biết và vật chất khác nhau.)
99% vật chất nhìn thấy được trong vũ trụ ở dạng plasma
Nếu quá trình ion hóa đạt được bằng cách nhận năng lượng từ một dòng vật chất bên ngoài, chẳng hạn như bức xạ điện từ, thì plasma được gọi là plasma lạnh. Ví dụ, để phóng điện trong chất khí, các điện tử bị đẩy ra khỏi catốt, làm ion hóa một số phân tử trung hòa.
Máy cắt plasma là một trong những ứng dụng của plasma trong công nghiệp
Các hiện tượng xảy ra trong các plasmas chuyển động rất phức tạp. Để đơn giản, trong các nghiên cứu huyết tương, người ta thường giới hạn việc xem xét các khối lượng plasma đứng yên, tức là các khối plasma có điện tích di động nhưng toàn bộ khối lượng vẫn đứng yên. Người ta đã sử dụng nguyên lý này để tạo ra và bắt đầu một kỷ nguyên công nghệ mới, đó là công nghệ plasma ngày nay được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
2. Tính chất của Plasma là gì
Các tính chất của khí plasma và khí ion trong plasma khác với các trạng thái khác. Sự chuyển đổi giữa chúng dựa trên nhiệt độ và mật độ của môi trường plasma, ở dạng ion hóa một phần hoặc toàn bộ.
Ví dụ:
• Plasma: Tầng điện ly của Trái đất.
• Plasma ion hóa một phần: dấu hiệu neon hoặc tia chớp.
• Plasma ion hóa hoàn toàn: lõi của mặt trời.
Có thể nói plasma là môi trường trung tính (tổng điện tích gần như bằng không), các điện tích âm và dương không liên kết và không chịu tác dụng của trọng lực. Khi các hạt mang điện này chuyển động, một từ trường được tạo ra. Chuyển động của plasma tích điện dù lớn hay nhỏ đều chịu ảnh hưởng và tác động của điện trường xung quanh.
Khi các electron xung quanh hạt nhân bị bứt ra, một điện tích dương hình thành trong ion. Tất cả các điện tử này đều liên quan đến sự gia tăng cục bộ về mật độ hoặc nhiệt độ của các loại ion bị ion hóa. Quá trình khử electron kèm theo sự phân ly của các liên kết trong phân tử.
3. Các yếu tố xác định huyết tương
• Khoảng plasma.
Yếu tố này được sử dụng để xác định plasma, trong đó các thông số của plasma đại diện cho số hạt mang điện trong quả cầu Debye. Giá trị xấp xỉ plasma phải đủ cao để tránh ảnh hưởng tĩnh điện từ các hạt bên ngoài hình cầu. Xung quanh một hạt tích điện nhất định cũng phải có bán kính bằng chiều dài tấm chắn Debye.
• Tương tác quần chúng
Thời gian sàng lọc Debye ngắn hơn nhiều so với kích thước vật lý của huyết tương. Điều này có nghĩa là các tương tác giữa các phân tử của huyết tương quan trọng hơn các tương tác ở các cạnh (nơi có thể xảy ra các hiệu ứng ranh giới). Khi tiêu chí này được đáp ứng, huyết tương gần như trung tính.
• Tính thường xuyên
Tần số của các va chạm trung hòa tạo ra bởi dao động điện tử trong plasmas thấp hơn trong plasmas điện tử. Tương tác tĩnh điện trong plasma sẽ chiếm ưu thế trong quá trình động lực khí bình thường (trong điều kiện hiệu dụng).
4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến plasma trong tự nhiên
Nhiệt độ cao là một yếu tố quan trọng giúp duy trì sự ion hóa, sự hình thành của plasma. Mức độ ion hóa của plasma là tỷ lệ electron đạt được hoặc tỷ lệ nguyên tử bị mất đi. Nó được xác định từ nhiệt độ của các electron và tần số của các va chạm electron-ion và electron-trung hòa.
• Sự ion hóa hoàn toàn xảy ra khi plasma ở chế độ ưu thế của va chạm Coulomb: tức là tần số va chạm electron-ion lớn hơn tần số va chạm electron-trung hòa.
• Bị ion hóa một phần (khí yếu): Plasma không bị chi phối bởi các va chạm Coulomb. Tần số va chạm electron-ion nhỏ hơn tần số va chạm electron-trung hòa.
• Các plasmas kỹ thuật chủ yếu là các plasmas bị ion hóa một phần.
Qua bài viết trên Plasma là gì? Tính chất và các yếu tố ảnh hưởng đến huyết tương trong tự nhiên. Hi vọng những thông tin này sẽ hữu ích với bạn đọc. Theo dõi Vegatec để có thêm nhiều kiến thức hay.
