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Die Eigenschaften eines Plasmas hängen ab von den vorhandenen Spezies (Elektronen, positive und negative Ionen, neutrale Atome, neutrale und geladene Moleküle), deren Dichten und Temperaturen (die nicht gleich sein müssen) und seiner räumlichen Struktur, insbesondere Ladung und Strömen, elektrischen und magnetischen Feldern. In speziellen Fällen liegen nur geladene Teilchen, Elektronen und Ionen oder geladene Moleküle vor (vollständig ionisiertes Plasma). Je nach den Teilchendichten, Temperaturen und von der relativen Stärke wirkender Felder (z. B. elektrische, magnetische oder auch gravitative Felder und Kombinationen davon) können sich Plasmen wie Gase, aber auch völlig anders verhalten. In bestimmten Fällen kann ein Plasma einfach mit Hilfe der Magnetohydrodynamik als elektrisch leitendes Gas beschrieben werden. Im Allgemeinen müssen aber auch Transportprozesse (Strahlungstransport, Transport thermischer Energie, Teilchentransport, Impulstransport) berücksichtigt werden, ebenso weitere, die Plasma- Zusammensetzung bestimmende Prozesse (also unter anderem Ionisation, Rekombination, Dissoziation, Molekül- und/oder Exzitonbildung und chemische Reaktionen der vorhandenen Spezies, Anregungs- und Absorptionsprozesse), so dass eine vollständige Beschreibung weit komplexer werden kann... VorkommenMehr als 99 % der gesamten sichtbaren Materie im Universum befindet sich im Plasmazustand. Dazu gehören die Sonne und alle leuchtenden Sterne, ebenso die dünne Materie im Weltraum zwischen den Himmelskörpern wie Sonnenwind oder die interstellare Materie. Auf der Erde findet man in der Ionosphäre und in Blitzen natürliche Plasmen. Flammen haben trotz nur schwacher Ionisierung (abhängig von der Temperatur) auch teilweise Eigenschaften eines Plasmas. In der Biosphäre gibt es keine praktisch nutzbaren natürlichen Plasmen. Daher muss ein Plasma erzeugt werden, um es technisch anwenden zu können. Dies geschieht meist mit Hilfe einer Gasentladung. . |
Ein Plasma-Zustand im MAST. Charakteristisch für Plasmen ist ihr typisches Leuchten, das durch Strahlungsemission angeregter Gasatome, Ionen oder Moleküle verursacht wird. Foto: Wikipedia .
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(•) Die Anwendung von Plasmen in Kernfusionsreaktoren |
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Plasma, der 4. Aggregatzustand.jpg)
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