ПЛАЗМА

ПЛАЗМА (юн. plasma — шаклланган) — тўлиқ ёки кисман ионлашган ва ҳар бир элементар ҳажмдаги электрон ва ионларнинг йиғинди заряди нолга тенг бўлган газ. Суюқликнинг газ ҳолатига ўтиши буғланиш, қаттиқ жисмнинг газ ҳолатигаўтиши сублимация деб аталади. Ҳар қандай жисм кучли қиз-дириш натижасида газ ҳолатига ўтади. Агар т-ра янада оширилса, иссикдик энергияси таъсирида молекулаларнинг ионларга ажралиш жараёни бошланади. Газнинг ионланиши турли воситалар ёрдамида, мас, ёритиш, электронлар ёки бошқа зарралар б-н бомбардимон қилиш натижасида ҳам содир бўлиши мумкин. Плазма ҳажм бирлигидаги ионлашган атомлар сонининг шу ҳажм бирлигидаги барча атомлар сонига нис-бати Плазманинг ионланиш даражаси а дейилади. а нинг қийматига қараб заиф, кучли ва тўла ионлашган Плазма бўлади. Космос ва Ер шароитларида, ҳоз. замон техникасида Плазма ҳолатидаги модда ғоят катта роль ўйнайди. Газлардан ток ўтиш ҳодисалари, яъни газлардаги раз-рядлар, яшин, учқун, электр ёйи каби ҳодисалар Плазма билан боғлиқ. Ер атмосфе-расининг юқори қатлами Қуёш ва б. космик омиллар таъсирида заиф ионлашган Плазма бўлиб, улар қуёш шамо-л и куринишида Ер магнитосфераси ва ионосферасини ташкил қилади. Қуёш ва юқори т-рали юлдузлар тўла ионлашган Плазмадан иборат. Плазма зичлиги (1 см даги электрон ёки ионлар сони) қуйидаги қийматларга эга бўлади: галактик фазода п ~ 10 , қуёш шамолида п ~ 10 , қаттиқ жисмларда п – 1О22. «Плазма» терминини фанга биринчи бўлиб америкалик олимлар И. Ленгмюр ва Л. Тонкс киритган (1923).

Умумий ҳолда Плазмани ташкил этувчи электронлар, ионлар ва нейтрал атомларнинг ўртача кинетик энергиялари бирбиридан фарқ қилиши мумкин. Бундай термодинамик мувозанатсиз ҳолатдаги Плазмага ноизотермик Плазма деб аталади. Мас, газ разрядли Плазмада ҳар бир электроннинг ўртача кинетик энергияси ионникига қараганда унлаб маро-таба катта бўлади. П . нинг мувозанатсиз ҳолати разряд токининг энергияси ҳисобига сақланиб туриши мумкин. Маълумки, ташқи манба энергияси асосан, электронлар қабул қилади. Электрон массаси ион ёки нейтрал зар-ра массасига нисбатан бир неча минг марта кичик бўлганлиги сабабли, тўқнашувлар натижасида электронлар энергиясининг жуда оз қисмигина бошқа зарраларга ўтиши мумкин. Электронлар энергиясининг камайиши ташки манба энергияси ҳисобига тўлдирила боради. Шундай қилиб, электронлар, ионлар ва нейтрал зарраларнинг ҳар қайсиси ўзига хос ўртача кинетик энергияга, демак т-рага эга. Электронлар т-раси Те, ионлар т-раси Т: ва нейтрал зарралар т-раси То орқали белгиланади. Одатда Тога нисбатан Т, каттароқ. Те эса анча катта бўлади.

Плазмани характерловчи энг муҳим физик катталик Дебай радиусидир, унинг моҳиятини қуйидагича тушунтириш мумкин. Агар Плазма тарки-бидаги бирор q зарядли зарра ваку-умда бўлганида эди, унинг ўзидан г масофа узоқликдаги нуқтада ҳосил қилаетган потенциали формула орқали аникланар эди. Плазмада эса кузатилаётган бу зарядли зар-ра бошқа зарядланган зарралар билан қуршаб олинган. Зарядлар орасида ўзаро таъсир кучлари мавжудлиги ту-файли кузатилаётган заряд атрофига кўпроқ унга тескари ишорали зарралар йиғилади ва улар q заряд майдо-нини кучсизлантиради. Ҳисоблашларнинг кўрсатишича, Плазма даги q заряднинг потенциали масофа ортиши билан қуйидаги қонуният бўйича ўзгариб боради: бундаги D катталик т-рага, ҳажм бирлигидаги зарралар сонига, уларнинг зарядига боғлиқ. Жумладан, агар изо-термик Плазма фақат электронлардан ёки бир хил зарядли ионлардан иборат бўлса бу ерда электронлар (ёки ионлар) нинг ҳажм бирлигидаги сони и орқали ва электрон заряди е орқали белгиланади. r» D бўлганда, яъни D га нисбатан катта масофаларда зарядларнинг электр майдони жуда заифлашади. Бу ҳодиса заряд майдонининг экранланиши, экранланишини характерловчи D катталик эса экранланиш радиуси ёки Де-бай радиуси деб юритилади. Мас, водород П. сида Т=105А’ ва я=1016см»3 экан, Дебай радиуси Ј>=1,5-10~5 см. Радиуси D га тенг сфера ичидаги барча зарядли зарраларнинг сони Дебай сони дейилади. Дебай сони катта бўлгандагина Плазмани газ деб ҳисоблаш мумкин. Плазманинг асосий хусусияти шундан ибо-ратки, ундаги мусбат ва манфий зарядлар зичликлари деярли бир-бирига тенгдир. Бу хусусият П. нинг ква-зинейтраллиги дейилади. Плазма эгаллаган жойнинг чизиғий ўлчами Дебай радиусидан анча катта ҳолатдагина ква-зинейтраллик рўй беради.

Модданинг қаттиқ, суюқ ёки газ қолатларда бўлиши унинг агрегат ҳолатлари дейилади. Юқорида айтилганлардан равшанки, Плазма хусусиятлари модданинг оддий газ ҳолатидаги хусусиятларидан кўп жиҳатдан фарқ қилади. Шунинг учун Плазмани модданинг тўртинчи ҳолати деб ҳисобланади. Плазма хусусиятларидан фойдаланиш хрз. замон техникаси тараққиётида ғоят катта аҳамиятга эга.

Ад.: Арцимович Л. А., Элементарная физика плазмы, М., 1969; Рубников Б. А., Введение в теорию плазмы, ч. 1—3, М., 1969-78.

Loading...