플라즈마

플라즈마의 정의 물질의 상태는 온도를 올려줌에 따라서 그 상태가 변하는데, 고체에서 액체로, 액체에서 기체로 변화하게 된다. 이 상태에서 기체에 계속해 고 에너지가 가해져지면, 기체 분자에서 최외각 전자가 높은 궤도를 달리게 되다가 결국에 튀어 나오게 되어 전자와 이온으로 분리된다. 플라즈마는 이온화된 기체를 지칭하며, 보통 기체와는 매우 다른 독특한 성질을 갖기 때문에 이러한 물질의 새로운 상태를 “물질의 제 4의 상태”라고 하며, 이것을 플라즈마 상태라고 한다. 플라즈마는 전기적으로 플러스인 이온과 마이너스인 이온의 밀도가 거의 같아서 전기적으로 중성을 띈 입자들의 집합체라고 할 수 있다. 전리된 상태의 이온과 전자들이 모여서 플라즈마를 형성하지만, 그 외부에서 보았을 때는 전체적으로 중성인 특징을 가진다는 것이다. 플라즈마 상태는 우리가 생각했던 것 보다 많이 있었는데 크게 보면, 지구를 포함한 우주의 구성 물질은 99% 이상이 이러한 플라즈마 상태로 이루어져 있고, 우리는 플라즈마 상태가 아닌 극히 일부분인 지구에 살고 있는 것이다. 지구상에서는 물질의 대부분이 고체, 액체, 기체의 상태로 존재하는데 자연상태에서 플라즈마는 매우 드물며, 전기아크, 번개, 네온 사인 등이 주위에서 볼 수 있는 플라즈마이고, 지표를 떠나 우주 공간이로 나가면서 만나게 되는 전리층, 태양에서 불어오는 태양풍, 태양 그 자체, 우주 공간에 존재하는 성간물질 및 밤 하늘에 반짝이는 별과 성운들이 모두 플라즈마 상태에 있으며, Big Bang이론에 의하면 우주의 탄생이 온도 1032도 밀고, 1xxx0g/cm3의 초고온 고밀도의 플라즈마 달걀로부터 대폭발을 함으로써 이루어져 지금도 전우주의 거의 대부분의 물질이 플라즈마 상태에 있다. 플라즈마의 밀도는 단위 체적 당 입자의 개수로 나타내어진다. 플라즈마 내부의 전자밀도와 이온밀도는 원칙적으로 다른데, 플라즈마의 준 중성적인 특성으로 인하여 ne = Zni (Z : 이온의 전하수) 로 표현된다. 플라스마의 …
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