Qualcuno che ha preso la scienza elementare nella scuola elementare ricorda la lezione sui tre stati della materia, giusto? È stato quello in cui ci è stato detto che la materia si presenta in tre forme base: liquido, solido e gas. Questo funziona per la tavola periodica degli elementi e può essere esteso per includere praticamente qualsiasi composto. Tranne forse per la panna montata (quel dannato composto continua a sfidare i tentativi di classificazione!) Ma se ci fosse un quarto stato per la materia? Si verifica quando uno stato della materia simile al gas contiene una grande porzione di particelle ionizzate e genera il proprio campo magnetico. Si chiama Plasma, ed è solo il tipo di materia più comune, che comprende oltre il novantanove percento della materia nell'universo visibile e che permea il sistema solare, gli ambienti interstellare e intergalattico.
La premessa di base alla base del plasma è che il riscaldamento di un gas dissocia i suoi legami molecolari, rendendolo nei suoi atomi costituenti. Un ulteriore riscaldamento porta alla ionizzazione (una perdita di elettroni), che lo trasforma in un plasma. Questo plasma è quindi definito dall'esistenza di particelle cariche, sia di ioni positivi che di elettroni negativi. La presenza di un gran numero di particelle cariche rende il plasma elettricamente conduttivo in modo che risponda fortemente ai campi elettromagnetici. Il plasma, quindi, ha proprietà abbastanza diverse da quelle di solidi, liquidi o gas ed è considerato uno stato distinto di materia. Come un gas, il plasma non ha una forma definita o un volume definito se non è racchiuso in un contenitore. Ma a differenza del gas, sotto l'influenza di un campo magnetico, può formare strutture come filamenti, raggi e doppi strati. È proprio per questo motivo che il plasma viene utilizzato nella costruzione di elettronica, come TV al plasma e insegne al neon.
L'esistenza del plasma fu scoperta per la prima volta da Sir William Crookes nel 1879 usando un assemblaggio che oggi è noto come un "tubo di Crookes", un tubo di scarica elettrica sperimentale in cui l'aria viene ionizzata dall'applicazione di un'alta tensione attraverso una bobina di tensione. A quel tempo, l'ha etichettata come "materia radiante" per la sua qualità luminosa. Sir J.J. Thomson, un fisico britannico, identificò la natura della materia nel 1897, grazie alla sua scoperta di elettroni e numerosi esperimenti usando tubi a raggi catodici. Tuttavia, non è stato fino al 1928 che il termine "plasma" fu coniato da Irving Langmuir, un chimico e fisico americano, a cui apparentemente venne ricordato il plasma sanguigno.
Come già accennato, i plasmi sono di gran lunga la fase più comune della materia nell'universo. Tutte le stelle sono fatte di plasma e persino lo spazio tra le stelle è riempito di plasma, sebbene molto scarso.
Abbiamo scritto molti articoli sul plasma per Space Magazine. Ecco un articolo sul motore al plasma e qui un articolo sugli stati della materia.
Se desideri maggiori informazioni sul plasma, consulta questi articoli da Chem4Kids e NASA Science.
Abbiamo anche registrato un episodio di Astronomy Cast tutto sul Sole. Ascolta qui, Episodio 30: The Sun, Spots and All.
fonti:
http://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_%28physics%29
http://en.wikipedia.org/wiki/Crookes_tube
http://en.wikipedia.org/wiki/Charge_carrier
http://en.wikipedia.org/wiki/J._J._Thomson
http://en.wikipedia.org/wiki/Irving_Langmuir
http://www.plasmas.org/basics.htm
http://www.plasmas.org/what-are-plasmas.htm
