البلازما ( Plasma )

البلازْما في الفيزياء، شكل من المادة مكون من جسيمات ذرية مشحونة كهربائياً. وتتكون الشمس والنجوم الأخرى وأغلب الأجسام الأخرى في الفضاء، من البلازما. وتتكون شحنة البرق أيضًا من البلازما.

وللبلازما المنتجة صناعيًا استخدامات عملية كثيرة. فالكهرباء مثلاً تغير غاز مصابيح النيون إلى البلازما، والذي بدوره ينتج الضوء. وتستخدم عملية اللحام التي تسمى اللحام القوسي، الكهرباء لإنتاج حرارة عالية تفيد في وصل القطع الفلزية. والصواريخ الكهربائية، قد تستخدم في يوم من الأيام وقود البلازما للرحلات الطويلة عبر الفضاء.

ويمكن صنع البلازما بتسخين غاز أو تمرير تيار كهربائي خلاله. وتتكون الغازات من ذرات أو جزيئات. وكل ذرة لها نواة محاطة بواحد أو أكثر من جسيمات سالبة الشحنة تسمى إلكترونات. والحرارة الشديدة أو مرور التيار الكهربائي على الذرة يؤدي إلى تأيين الذرة، وذلك بنزع واحد أو أكثر من إلكتروناتها. وتدور هذه الإلكترونات بعدها مستقلة. والذرة أو الجزيء الذي يفقد الإلكترونات يصبح موجب الشحنة ويسمى الأيون. وكلما زادت درجة الحرارة زاد عدد الذرات التي تصبح مؤيَّنة في البلازما.

وتتغير المميزات الطبيعية والكهربائية للغاز كثيرًا عندما تتحول إلى بلازما لأن الأيونات والإلكترونات تكون منفصلة، فأغلب الغازات مثلاً، موصلات رديئة للكهرباء ولا تتأثر بالحقول المغنطيسية. أما البلازما، فتوصل الكهرباء جيدًا وتتأثر بالحقول المغنطيسية. والغازات تتكون من ذرات تتحرك وتدور باستقلالية وفي غير اتجاه محدد بينما تدور الإلكترونات والأيونات في البلازما في مجموعات وعادة في حركات موجية. والبلازما لها مميزات تختلف عن مميزات أشكال المادة الرئيسية الثلاثة، وهي الغازات، والسوائل، والمواد الصلبة ؛ وعليه فإن الفيزيائيين يعتبرون البلازما حالة رابعة للمادة.

ويأمل العلماء يومًا ما في توليد الكهرباء باستخدام البلازما لاستخدامها، في التحكم في عملية الاندماج النووي. ويعطي الاندماج النووي كميات كبيرة من الطاقة عندما تتحد اثنتان من النوى الخفيفة لتصبح نواة واحدة ثقيلة. ويمكن استخدام الطاقة الناتجة عن الالتحام النووي المتحكَّم فيه لإنتاج الحرارة اللازمة لصنع بخار المولدات الكهربائية. ولكن ذلك يتطلب درجة حرارة تصل إلى 100,000,000°م حتى يمكن أن يحدث تفاعل للنوى الذرية. ويحاول الكثير من الفيزيائيين إحداث الالتحام المتحكم فيه مع بلازما ساخنة متماسكة في مكانها، بواسطة الحقول المغنطيسية القوية.

★ تَصَفح أيضًا: الطاقة النووية ؛ الصاروخ ؛ اللحام.