Resumen de los capítulos del libro: “PLASMAS EN TODAS PARTES”

Resumen de los capítulos del libro: 

 “PLASMAS EN TODAS PARTES”

Capítulo 1

“I.  UN ACAPARADOR POCO CONOCIDO”

Cuando una persona vive pertenece a una parte extraña del universo, es natural considerar primero que su entorno representa las características generales de todo el sistema, y ​​situaciones que son muy diferentes a nuestra naturaleza que son muy raras. Por tanto, hasta hace unas décadas, todavía imaginábamos que toda la materia del universo es sólida, líquida o gaseosa, lo que llamamos los tres estados de la materia. Después de descubrir el estado del plasma y comenzar a estudiar su comportamiento único, se decidió darle el término cuarto estado de la materia porque colectivamente corresponde a un estado con mayor energía que las tres primeras sustancias. Por su temprana aparición en el Universo y por ser sumamente abundante debería ser el primer estado de la materia.

Sabemos que los átomos suelen formar moléculas y forman parte de la materia ordinaria. Por lo tanto, el átomo en su forma completa es eléctricamente neutro. Cuando se eliminan uno o más electrones del átomo, la carga positiva restante es demasiada, formando los llamados iones. En casos extremos, el ion puede ser simplemente un núcleo atómico puro del que se desprenden todos los electrones circundantes. Sustancia que contiene iones, pero retiene electrones, aunque ya libres del amarre atómico, es un plasma. Se le llama cuarto estado de la materia porque generalmente equivale a un estado de mayor energía. Una sustancia suficientemente fría existe en estado sólido, es decir, tiene una forma específica, y tiene en su interior las siguientes características: los átomos que constituyen la sustancia están firmemente unidos entre sí. Cuando una sustancia se calienta, los enlaces entre los átomos se debilitan debido a la agitación térmica y la sustancia entra en otro estado que llamamos líquido, en este estado la sustancia ya no tiene una forma específica, sino que ocupa una cierta cantidad de volumen.

Al continuar calentando la sustancia, sus átomos pueden deshacerse por completo de sus enlaces mutuos y luego entrar en un estado gaseoso, en el que ya no tiene una forma o volumen fijo, sino que depende del recipiente que contiene la sustancia. Si la sustancia se calienta más, se producirá un nuevo cambio dentro del átomo, y este cambio comenzará a emitir sus electrones, es decir, se ionizan y forman un plasma. A medida que el material se calienta, sus átomos se mueven más rápido y las colisiones entre sí bajo una agitación vigorosa harán que algunos de sus electrones orbitales se rompan, dejando átomos ionizados y algunos electrones libres. Los grados Kelvin corresponden a la escala de temperatura absoluta, donde no hay temperatura negativa, y el cero absoluto es igual a -273 grados Celsius.

Es importante tener en cuenta que el estado del plasma no significa necesariamente una temperatura alta. La descarga genera plasma. Si se aplica un campo eléctrico muy fuerte a un gas ordinario, algunos electrones orbitales pueden romperse, ionizando así estos átomos y liberando algunos electrones. Estos electrones libres serán acelerados por el campo eléctrico y chocarán con otros átomos, provocando que algunos de ellos se caigan, por lo que el proceso continúa como una avalancha. Esto es lo que se llama una descarga eléctrica. Dichos plasmas se producen en forma natural con los relámpagos.

Otra manera de crear plasma es absorbiendo fotones. Este proceso se llama fotoionización. La mayor parte del plasma que llena el universo es producida por la ionización de los rayos ultravioleta de las estrellas, por lo que cualquier tipo de materia puede estar en estado de plasma, siempre que existan todas las condiciones o solo una parte de ella esté ionizada. En la naturaleza, la temperatura del plasma alcanza los mil millones de grados Kelvin.

Estamos rodeados de sólidos, líquidos y gases, y el plasma solo aparecerá cerca de nosotros cuando, por ejemplo, un rayo golpee la atmósfera e inmediatamente ionice el aire o encienda una luz fluorescente. Cuando ocurre la aurora, la atmósfera también se convierte en plasma, este fenómeno de aurora se observa en el cielo cerca de los polos y constituye el paisaje natural más hermoso que podamos imaginar. Además, los átomos ionizados y sus electrones libres forman un plasma en la estructura cristalina del metal sólido, que se puede mover fácilmente para transportar corriente.

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