Plazma Hali Ve Özellikleri

Plazma Nedir?

Plazma: Maddenin atom, molekül, iyon ve serbest elektronların tamamının aynı ortamda bulunduğu hale plazma denir.

Maddenin dört halinden birisi de plazma halidir. Maddenin 4. hali olan plazmanın oluşumu ise şöyledir;

Plazma Nasıl Oluşur?

Madde gaz hâlinde iken maddenin atomuna enerji verilir ve elektronlar çekirdeğin çekim kuvvetinden kurtulur. Bu sayede iyon hâline geçmiş olur. Yani iyonize gaz hali ortaya çıkar. Dolayısı ile plazma halinin bir diğer adı da iyonize gazdır.

İyonize olan gaza enerji vermeye devam edildiğinde serbest elektronlar ve iyonlar oluşmonash.pw iyonlardan bazıları birbirleriyle etkileşerek tekrar nötr atom ve molekülleri oluşturabilir. Dolayısı ile atom, molekül, iyon ve serbest elektronların hepsi bir arada bulunmuş olur. İşte bu durumda madde plazma halini almış olur.  Maddenin plazma halinde negatif iyon sayısı ile pozitif iyon sayısı eşittir. Dolayısı ile plazma elektriksel olarak nötrdür. Elektriksel olarak nötr olmasına rağmen iyi bir elektrik iletkenidir.

Evrende en çok bulunan madde plazmadır. Öyle ki evrendeki madde oranının %99’dan fazlası plazmadır. Evrende ve güneş sistemimizde plazmaya verilecek en güzel örnek Güneş&#;dir. Güneş helyum ve hidrojenden oluşur. Bu gazların tanecikleri nükleer tepkimeler sonucunda elektronlarından ayrılarak iyonlaşır. Bu sayede Güneş plazmaya dönüşmüş olur.

Plazmanın Özellikleri

Plazmaların özelliklerini maddeler halinde sıralayalım;

• Plazmaların belirli bir şekilleri ve hacimleri yoktur.
• Katı ve sıvılara göre yoğunlukları daha azdır.
• Nötr atom, molekül, pozitif ve negatif yüklerin serbestçe dolaştığı taneciklerden oluşur.
• Nötr yapıda olmasına rağmen elektriği iyi iletir.
• Pozitif yük sayısı negatif yük sayısına eşittir.
• Isıyı iyi iletirler.
• Elektrik ve manyetik alandan etkilenir.
• Tepkimeler gaz haline göre daha hızlı gerçekleşir.
• Yüksek sıcaklık ve basınçta oluşabilir.

Plazma ve Gazlar Arasındaki Farklar

Plazma Örnekleri

Maddenin plazma hali için bir çok örnek verilebilir. Bu örneklerden bazıları şöyledir;

Plazmanın Kullanım Alanları

Plazma halinden günlük yaşantımızda oldukça fazla faydalanıyoruz. Günlük hayatta kullandığımız bir çok eşya plazmadır. Yukarıda verdiğimiz örnekler arasında bunları görebilirsiniz.

Floresan ampul ve neon tabela örneklerinde plazma hareketlidir. Yüksek voltaja maruz kalan gazın elektronları atomlarından ayrılır ve daha yüksek enerji seviyesine
çıkar. Bu sayede ampul içinde bulunan gaz, iletken bir plazma hâline geçer. Tekrar önceki enerji seviyesine düşerken elektronlar floresan veya neon lambalarda gördüğümüz ışığı yayar.

Plazmanın günlük hayatta karşımıza çıkan örneklerinden birisi de Plazma TV’lerdir. Bu televizyonlarda genellikle iki cam panel arasına argon, neon ve ksenon gazları enjekte edilir. Elektrik akımı bu gazların içinden geçtiğinde parlama olur.

Plazma küreleri yada diğer adıyla Tesla bobinleri de bir başka örnektir. Küre içerisindeki gaz bir elektrik akımı ile iyonlaştırılır ve yıldırımın renklerini üreten asal gaz karışımı meydana gelir.

Plazmanın günlük hayatta kullanımına ilişkin örneklerinden diğerleri ise;

• Plazma ark kaynakları,
• Isıya dayanıklı tıbbi donanım ve sterilizasyon,
• Gıdaların ambalajlanmasında kullanılan bakteri öldürücü,
• Dokunun çıkarılmasında kullanılan helyum plazmaları,
• Kanamayı durdurmak için Argon plazmalar.

Mum ise kısmi plazmadır. Bunun nedeni ise düşük sıcaklık altında gazın bir kısmının iyonize olmasıdır.

Konu İle İlgili Sorular

Bu konuda öğrendiklerimizi sorularla pekiştirelim. Aşağıdaki sorulara cevap verebiliyorsanız, konuyu anlamışsınız demektir.

1. Plazma nedir?
2. Plazma nasıl oluşur?
3. Plazmanın özellikleri nelerdir?
4. Plazma ve gazların farkı nedir?
5. Plazmaya örnekler veriniz?
6. Plazma nerelerde kullanılır?
7. Günlük hayatta plazmanın kullanım alanları nelerdir?

Sponsorlu Bağlantılar

Maddenin hallerini katı, sıvı ve gaz olarak sınıflandırmıştık. Şimdi maddenin dördüncü halini inceleyelim. Adını sık duymasanız da Evren&#;de maddenin en sık karşılaşılan hali plazmadır. Plazma bir gazın enerji verilerek iyonlaştırılmasıdır. Normalde atomlarda elektronlar atom çekirdeğine bağlıdırlar, atom bir bütün halinde hareket eder. İyonlaştırmak elektronlarla atom çekirdeği arasındaki bağın koparılmasıdır. Plazmada iyonlar (elektronu koparılmış atomlar) ve serbest elektronlar birbirlerinden bağımsız hareket eder. Artı yüklü iyonlarla eksi yüklü elektronların sayıları hemen hemen aynıdır.

Aşağıdaki resimde bir gazın atomlarında, atom çekirdeğinin etrafında elektronların hareket ettikleri görülüyor. Gazda elektronlar atom çekirdeğine bağlıdır.

Aşağıdaki resimde ise plazma halinde atom çekirdeğinden koparılmış elektronların ve iyonların (eksilmiş elektronlu atomların) rastgele doğrultularda serbestçe hareket ettikleri görülüyor.

Plazma genellikle bir gazı, elektronları atom çekirdeğinden kurtulmaya yeterli enerji kazanıncaya kadar ısıtarak elde edilir. Ayrıca lazerlerle ve şiddetli elektromanyetik alanlar kullanılarak da elde edilebilir.

Plazmanın özellikleri nelerdir?

• Yüklü parçacıklardan oluştuğu için elektrik alandan ve manyetik alandan etkilenir. Ayrıca iletkendir, elektriği iyi iletir. Oysa gazların çoğu yalıtkandır, elektriği iyi iletmez.
• Tıpkı gaz gibi belirli bir şekli ve hacmi yoktur.
• Maddenin bu halinde kimyasal tepkimeler gaz halindekine göre daha hızlı gerçekleşir.
• Plazmadaki iyonlar ve elektronlar hareket ettikleri için manyetik alan oluşturabilirler.
• Manyetik alanda hapsedilebilirler. Nükleer füzyon araştırmalarında bilim insanları milyonlarca derece sıcaklıktaki plazmayı manyetik alanları kullanarak kontrol edebiliyor.
• Manyetik alana maruz bırakıldığında ipliksi ya da katmanlı şekiller oluşturabilir. Aşağıdaki plazma topu resminde olduğu gibi.

Bu oyuncakta cam kürenin içinde belirli bir basınç altında soygaz bulunur. Elektrik enerjisi soygaz atomlarını iyonlaştırır.

Plazma örnekleri

Günlük hayatımızda çok sık görmesek de maddenin dördüncü hali çeşitli şekillerde karşımıza çıkabilir.

1. Şimşek ve yıldırım
2. Auroralar &#; Aurora borealis (kuzey ışıkları) ve aurora australis (güney ışıkları)
3. Neon lambalar
4. Floresan lambalar
5. Güneş rüzgarları
6. Kaynak makinelerinin ürettiği arklar
7. Dünya&#;nın iyonosferi
8. Yıldızlar (elbette Güneş de bir yıldız)
9. Kuryuklu yıldızların kuyruğu
10. Yıldızlar arası gaz bulutları
11. Nükleer patlamanın oluşturduğu alev topu
12. Tesla bobini

Plazma nerede kullanılır?

• Plazma televizyonlarda
• Sanayide kesme, ergitme ve kaynak yapımında
• Otomobillerde Pulstar bujileri yakıt hava karışımını plazma haline getirerek daha verimli yanmasını sağlar.
• Plazma yakıtlı uzay roketleri tasarlanıyor.

Plazmanın kökeni

Plazma kelimesi Yunanca jel ya da şekillendirilebilir malzeme anlamına gelir.

&#;da Sir William Crookes, Crookes katot ışını tüpü deneyinde gördüğü &#;ışık yayan madde&#;yi ilk fark eden bilim insanı olmuştur. İngiliz fizikçi Sir J.J. Thomson&#;un katot tüpüyle yaptığı deneyler atomun artı ve eksi yüklü parçacıklardan oluştuğunu iddia eden bir atom modeli önermesini sağlamıştır. Bu terimi ilk kez &#;de kimyacı Irving Langmuir kullanmıştır, buluşuyla da &#;de Nobel Kimya Ödülünü almıştır.

Plazmalar ile ilgili MEB ve EBA Kazanım Testleri

Kaynaklar:

monash.pw

monash.pw

monash.pw