O que é o Plasma?

Descoberta e Aplicações


     A palavra Plasma pode ter vários significados:
*Plasma - é um estado da matéria
*Plasma - é a parte líquida do sangue
*Plasma - é uma variedade criptocristalina de quartzo.
*Plasma - é o álbum de estreia da banda Blasted Mechanism.
*Plasma - tecnologia de painés (TV) de plasma.

    Mas, no momento estamos interessados, apenas, em entender o que significa o plasma que se encontra nos monitores de televisão. Esse plasma é um estado da matéria. Você, provavelmente, deve ter estudado que a matéria pode ser encontrada nos estados: sólido, líquido e gasoso. No entanto, há outros estados em que a matéria também pode ser encontrada como o plasma, que é conhecido como o quarto estado da matéria (a matéria pode ser encontrada em seis estados : sólido, líquido, gasoso, plasma, condensado de Bose-Einstein e condensado fermiônico. No entanto, ainda não há um consenso geral sobre esta classificação).

    Na física, plasma é o estado dos gases ionizáveis, ou seja, o gás é formado por partículas livres e fluidas, os íons positivamente carregados e os elétrons (partículas com carga negativa) em uma distribuição quase-neutra (concentrações de íons positivos e negativos praticamente iguais) que possuem comportamento coletivo.



    Em cada átomo de um gás neutro o número de elétrons, negativamente carregados, que orbitam ao redor do núcleo é igual ao número de prótons, positivamente carregados, que se encontram no núcleo. Entretanto, a perda de um ou mais elétrons causa a ionização destes átomos. Dentro de uma escala de volume macroscópica, o plasma é quase-neutro , ou seja, o número de cargas negativas é igual ao número de cargas positivas.

    Como são formados de partículas carregadas livres, plasmas conduzem eletricidade. Eles tanto geram como sofrem a ação de campos eletromagnéticos, levando ao que se chama de efeito coletivo. Isto significa que o movimento de cada uma das partículas carregadas é influenciado pelo movimento de todas as demais. O comportamento coletivo é um conceito fundamental para a definição de plasmas.

    O estado de plasma de uma substância é mais abundante a temperaturas bem elevadas, no entanto também pode surgir a temperaturas relativamente baixas em dependência da composição, estrutura a grau de rarefação do gás. Como já foi citado, a perda de elétrons ioniza os átomos de um gás. A ionização ocorre e o estado ionizado se sustém porque o gás:

1.é muito quente, tal que as colisões entre átomos são suficientemente intensas para que os elétrons sejam arrancados dos mesmos;
2.é muito rarefeito, de maneira que os elétrons, uma vez removidos, raramente encontrarão um íon com o qual possam se recombinar;
3.está sujeito a fontes externas de energia, tais como campos elétricos intensos ou radiações capazes de arrancar os elétrons dos átomos.
A chama de uma vela, a luminescência da lâmpada de luz fria, o arco elétrico, a descarga elétrica, o jato de fogo que sai da tubagem do motor de reação ou do foguete, o rastro que deixa o relâmpago, são alguns dos fenômenos com os quais o homem toma contato de uma forma direta ou indireta, e em alguns casos utiliza para seu beneficio, deste quarto estado da matéria.
    Estima-se que 99% de toda matéria conhecida esteja no estado de plasma, o que faz deste o estado da matéria mais abundante do universo. Plasmas clássicos possuem densidade e temperatura com valores que se distribuem numa larga faixa de abrangência. A densidade varia mais do que 30 ordens de magnitude e a temperatura pode variar mais do que 7 ordens de magnitude. A figura abaixo mostra alguns dos plasmas de laboratório (produzidos nos laboratórios) assim como alguns plasmas que ocorrem na natureza.

(figura retirada do site:www.plasma.inpe.br/LAP_Portal/LAP_Sitio/Texto/Diversidade_de_Plasmas.htm)
    Os campos magnéticos associados ao plasma podem ser extremamente intensos, como se pode notar no caso do Sol, onde os campos magnéticos do plasma são responsáveis pelas colunas de convecção de calor, dando origem a manchas solares, ventos solares etc.

(Radiaçao eletromagnética em luz ultravioleta do sol:A luz ultra-violeta emitida pelo ferro ionizado 11 vezes a temperaturas de mais de 2 milhões de graus Fahrenheit foi usada para fazer esta imagem, registada a 22 de Setembro de 2001, data do equinócio de Outono. Foi feita com a câmara EIT a bordo da sonda SOHO, um observatório espacial que continuamente observa o Sol. Ferro ionizado 11 vezes é ferro atómico sem 11 dos seus elétrons (chamado Fe XII). Aqui os elétrons são afastados pelas loucas colisões com outros átomos, que ocorrem a extremas temperaturas na coroa solar. Dado que os elétrons têm carga negativa, o átomo de ferro ionizado daí resultante é altamente carregado positivamente. Crédito: SOHO - Consórcio EIT, ESA, NASA)


Descoberta e Aplicações


Se você quiser saber mais, segue abaixo as referências bibliográficas que utilizamos e alguns links interessantes:

* http://www.plasma.inpe.br/LAP_Portal/LAP_Sitio/Texto/Diversidade_de_Plasmas.htm


* http://www.fis.unb.br/plasmas/plasma.htm


* http://www.ced.ufsc.br/men5185/trabalhos/15_quinto_estado_materia/index.htm