Κατασκευή ενος θερμοπυρηνικού αντιδραστήρα για παραγωγη πλασμα.

Τόσο στη Φυσική όσο και στη Χημεία πλάσμα ονομάζουμε ένα σώμα το οποίο δεν έχει συγκεκριμένο όγκο και σχήμα, στο οποίο βρίσκονται σε ελεύθερη μορφή ηλεκτρικά φορτισμένα ατομικά σωματίδια (ιόντα και ηλεκτρόνια). Υπάρχουν δύο ορισμοί του πλάσματος:
•Πλάσμα είναι ιονισμένο αέριο.
•Πλάσμα είναι η κατάσταση της ύλης η οποία αποτελείται από ελεύθερα ιόντα και ηλεκτρόνια.
Ο ένας ορισμός θεωρεί το πλάσμα μορφή αερίου, ενώ ο άλλος όχι και το κατατάσσει ως τέταρτη μορφή της ύλης. Το πλάσμα διαφέρει από ένα μη-ιονισμένο αέριο. Σχηματίζεται όταν ένα αέριο γίνει πολύ υπέρθερμο με αποτέλεσμα ηλεκτρόνια να δραπετεύσουν από το άτομό τους και να γίνουν ελεύθερα (ελεύθερα ηλεκτρόνια). Το πλάσμα συνίσταται επομένως από ελεύθερα ηλεκτρόνια και ιόντα, άτομα ή μόρια που έχουν χάσει ή αποκτήσει ένα ή περισσότερα ηλεκτρόνια, και είναι η υπεριονισμένη κατάσταση της ύλης.
Τα κουάρκ είναι τα συστατικά των πρωτονίων και των νετρονίων στούς ατομικούς πυρήνες, ενώ τα γκλουόνια είναι τα σωματίδια - φορείς των δυνάμεων που κρατούν τα κουάρκ δεσμευμένα μέσα στην πυρηνική ύλη. Οι δυνάμεις αυτές είναι τόσο ισχυρές, ώστε τα κουάρκ δεν μπορούν να υπάρξουν απομονωμένα έξω από τα πρωτόνια και τα νετρόνια.
Σύμφωνα όμως με τις υπάρχουσες θεωρίες, σε συνθήκες πολύ υψηλής θερμοκρασίας και πίεσης, σχηματίζεται μία νέα μορφή πυρηνικής ύλης, το πλάσμα κουάρκ-γκλουονίων. Μέσα σ' αυτό, τα κουάρκ είναι ουσιαστικά ελεύθερα και κινούνται σε μεγάλες αποστάσεις αντί να είναι περιορισμένα, όπως συμβαίνει στην συνηθισμένη ύλη.
Οι φυσικοί πιστεύουν ότι τέτοιες συνθήκες επικρατούσαν στο πρώτο δευτερόλεπτο κιόλας της δημιουργίας του σύμπαντος, αμέσως μετά την Μεγάλη Εκρηξη (Big Bang), γιατί τότε οι συνθήκες από άποψη θερμοκρασίας και πυκνότητας ενέργειας ήταν ανάλογες. Η ύλη του σύμπαντος ήταν στη μορφή του πλάσματος και στη συνέχεια ψύχθηκε ακολουθώντας τη διαστολή του σύμπαντος και άρχισε να σχηματίζει σβόλους από χωρισμένα πλέον quark, που είναι τα γνωστά μας σωματίδια.
Πλάσμα συναντάται στον Ήλιο, στους αστέρες, στο μεσοαστρικό χώρο και τους κεραυνούς. Ο ηλιακός άνεμος αποτελείται από πλάσμα. Σε συνθήκες εργαστηρίου δημιουργείται σε θερμοπυρηνικούς αντιδραστήρες και στους σωλήνες φωτισμού που περιέχουν το αέριο νέον. Σε αντίθεση με τα άλλα αέρια το πλάσμα είναι καλός αγωγός του ηλεκτρισμού.
Το πλάσμα, που μερικές φορές αναφέρεται ως "η τέταρτη κατάσταση της ύλης" (εκτός από τη στερεή, την υγρή και την αέρια), αναφέρεται σε αυτή την περίπτωση σε ένα αέριο στο οποίο έχει παρωχευθεί αρκετή ενέργεια για να αποχωριστούν τα άτομα από τα ηλεκτρόνιά τους (ιονισμός) και να παραχθεί ένα νέφος από ιόντα και ηλεκτρόνια. Επειδή τα σωματίδια αυτά είναι ιονισμένα (φορτισμένα), το αέριο συμπεριφέρεται διαφορετικά από ένα ουδέτερο αέριο, για παράδειγμα όταν υπάρχουν ηλεκτρομαγνητικά πεδία.
Το πλάσμα ως θερμοδυναμική φάση εκδηλώνει διαφορετικές ιδιότητες από τις ιδιότητες των αερίων. Η θερμοκρασία, για παράδειγμα, στην οποία τα σωματίδια από τα οποία αποτελείται αποκτούν συγκεκριμένο φάσμα ταχυτήτων εξαρτάται από τον βαθμό ιονισμού (δηλαδή την ένταση του ηλεκτρικού πεδίου). Το φαινόμενο αυτό έχει σημαντικές τεχνολογικές εφαρμογές, καθώς τεχνολογικές διεργασίες που μέχρι τώρα πραγματοποιούνταν με χρήση μη-ιονισμένων-αερίων σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες μπορούν πλέον να γίνονται με χρήση πλάσματος σε χαμηλότερες θερμοκρασίες. Το οικονομικό όφελος είναι προφανές. Αλλά και διεργασίες ανέφικτες με χρήση αερίων γίνονται τεχνικά δυνατές με χρήση πλάσματος.
Μία βασική διαφορά του πλάσματος από τις άλλες βασικές καταστάσεις της ύλης είναι ότι ο όγκος και το σχήμα του εξαρτάται σημαντικά από τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία, από τα οποία συνήθως δημιουργείται, όπως και ο κεραυνός. Η θερμοκρασία του πλάσματος έιναι υπερβολικά υψηλή, αλλά η πίεση υπερβολικά χαμηλή. Αν το πλάσμα προσκούσει σε άλλο σώμα τότε ψύχεται αμέσως χωρίς να θερμάνει το άλλο σώμα.
Κατασκευη του πλασματος, γινεται ως εξεις, περνουμε ενα αντικειμενο ευλεκτο (χαρτι, χαρτονη) το βαζουμε φοτχια και το βαζουμε κατω απο μια γιαλινω δοχειο και το τοποθετουμε στο φουρνο μικροκιματων.
ΠΡΟΣΟΧΗ ΥΠΑΡΧΕΙ ΜΙΑ ΠΙΘΑΝΟΤΙΤΑ ΑΝΟ ΤΟΝ 80% ΝΑ ΑΝΑΤΙΝΑΧΤΗ Ο ΦΟΥΡΝΟΣ ΜΙΚΡΟΚΙΜΑΤΟΝ.






πηγη:
http://www.physics4u.gr/news/2000/scnews35.html (24.03.2010 20:34)
http://el.wikipedia.org/wiki/%CE%A0%CE%BB%CE%AC%CF%83%CE%BC%CE%B1 (24.03.2010 20:34)

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου