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Kernkraftwerk Isar, Deutschland

Plasma, der vierte Zustand der Materie

Plasma, der vierte Zustand der Materie

Plasma ist ein ionisiertes Gas, einer der vier klassischen Aggregationszustände der Materie.

Dieses Gas besteht aus ionisierten Atomen und enthält freie Elektronen sowie positive und negative Ionen. Im weiteren Sinne kann ein Plasma aus jedem geladenen Teilchen bestehen.

Wenn das Gas auf ausreichend hohe Temperaturen erhitzt wird, gelangt es in das Plasma. Unter diesen Bedingungen wird es auch als vierter Aggregationszustand der Materie bezeichnet (nach fest, flüssig und gasförmig).

Wie hängt Plasma mit Elektrizität und Nordlicht zusammen?

Da die Partikel eines Gases beweglich sind, kann Plasma elektrischen Strom leiten. Folglich können Plasmen ein elektrisches Feld erzeugen und werden stark von Magnetfeldern beeinflusst.

Leuchtstoffröhren oder Neonlichter enthalten Plasma, das Elektrizität erwärmt und rührt.

Das Nordlicht ist ein Beispiel für natürlich erzeugtes Plasma. Der Sonnenwind besteht aus sehr energiereichen geladenen Teilchen, die ein diffuses Plasma bilden. Wenn diese Partikel mit der Atmosphäre kollidieren, ionisieren sie sie und das Nordlicht wird erzeugt.

Was sind die Unterschiede zwischen den Zuständen von gasförmiger Materie und Plasma?

Plasma wird oft als vierter Materiezustand bezeichnet.

Plasma unterscheidet sich von den drei am wenigsten energetischen Aggregatzuständen der Materie, obwohl es der Gasphase insofern ähnlich ist, als es keine bestimmte Form oder ein bestimmtes Volumen hat.

Bisher wird diskutiert, ob Plasma ein separater Aggregatzustand oder nur ein heißes Gas ist. Die meisten Physiker glauben, dass Plasma mehr als ein Gas ist.

Das Plasma im Universum

Nach aktuellen Konzepten ist der Phasenzustand des größten Teils der baryonischen Materie im Universum Plasma.

Alle Sterne bestehen aus Plasma, und selbst der Raum zwischen ihnen ist mit Plasma gefüllt, obwohl es sehr selten ist.

Zum Beispiel hat der Planet Jupiter praktisch die gesamte Substanz des Sonnensystems in sich konzentriert, die sich in einem "nicht-plasmatischen" Zustand befindet (flüssig, fest und gasförmig). In diesem Fall beträgt die Masse des Jupiter nur etwa 0,1% der Masse des Sonnensystems, und das Volumen ist noch geringer - nur 10-15%.

Die kleinsten Staubpartikel, die den Weltraum füllen und gemeinsam eine bestimmte elektrische Ladung auf sich tragen, können als Plasma betrachtet werden, das aus superschwer geladenen Ionen besteht.

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Erscheinungsdatum: 16. Februar 2021
Geändert am: 17. Februar 2021