«Плазменная энергия»: четвертое состояние вещества и его роль в энергетике
Как сообщает онлайн-журнал об энергетике «Энергия+», плазма доминирует во Вселенной, составляя основу звезд. Но как эта «звездная материя» может послужить земной энергетике?
Материя окружающего мира представлена четырьмя основными агрегатными состояниями: твердым телом, жидкостью, газом и плазмой. Каждый объект состоит из мельчайших структурных единиц — атомов, включающих ядро с положительным зарядом и отрицательно заряженные электроны, вращающиеся вокруг ядра. Если атом теряет или приобретает дополнительные электроны, он становится ионом. Процесс перехода вещества в состояние плазмы обусловлен именно таким разделением положительных ионов и свободных электронов. Простым примером ионизации является трение эбонитового стержня о шерстяной материал. Шерсть передает свои электроны стержню, вследствие чего последний приобретает отрицательный заряд, тогда как шерсть остается положительно заряженным объектом.
Свободные электроны начинают активно искать себе новый дом среди окружающих атомов, образуя плазменное облако, состоящее из электрически заряженных частиц и потерявших электроны атомов. По сути, плазма представляет собой четвертое агрегатное состояние материи, которое возникает благодаря активному взаимодействию элементарных частиц друг с другом. Именно такое взаимодействие лежит в основе природы многих природных явлений и технологических процессов.
Получение плазмы из обычного газа возможно несколькими способами. Один из наиболее распространенных методов — тепловой. Нагревая вещество до высоких температур порядка миллиона градусов Цельсия, мы сталкиваемся с тем, что отдельные атомы начинают терять электроны. Это явление наблюдается повсеместно в космосе, например, внутри Солнца, где протекают термоядерные реакции, поддерживающие температуру, необходимую для образования плазмы.
