Maddenin Dördüncü Hâli: Plazma

Plazma Nedir?

Plazma; katı, sıvı ve gazdan sonra maddenin dördüncü hâlidir. Evrenimizin %99’u plazma maddesinden oluşur.

Plazma Nasıl Oluşur?

Bir maddeye enerji verdikçe moleküler yapısı değişmektedir. Buz ısıtıldığında suya, su ısıtıldığında buhara dönüşür. Peki, gaza daha fazla ısı veya yüksek voltajda elektrik enerjisi vermeye devam edersek ne olur?

Gaz molekülleri çok yüksek bir enerjiye ulaşır ve atomun etrafındaki elektronlar serbest kalmaya başlar. Ortamda serbestçe dolaşan negatif yüklü elektronlar ile pozitif yüklü iyonların oluşturduğu bu iletken ve nötr karışıma plazma adı verilir.

Plazmanın Özellikleri

• Belirli bir şekili ve hacmi yoktur.
• İçinde (+) ve (-) yükler barındırır ama bunlar eşittir ve nötr yapıdadır.
• Yüklü tanecikler içerdiği için elektrik ve manyetik alandan etkilenir. Ayrıca hareketli tanecikleri sayesinde kendi manyetik alanını oluşturabilir.
• Elektriği ve ısıyı çok iyi iletir.
• Taneciklerin enerji seviyeleri ve reaktiflik yeteneği maddenin diğer hâllerine kıyasla çok yüksektir.
• Kimyasal tepkimeler maddenin gaz hâline göre plazma hâlinde çok daha hızlı gerçekleşir.

Plazmanın Teknolojideki Yeri ve Günlük Hayattaki Kullanım Alanları

• Yarı iletken mikroçip üretiminde kullanılır.
• İyon motorları ile uzayda minimum yakıtla uzun süre yol almayı sağlar.
• Güneş'in merkezindeki enerji üretme reaksiyonunu Dünya'da taklit eden ITER gibi füzyon reaktörlerinde, milyonlarca derece sıcaklıktaki plazma güçlü manyetik alanlar içinde tutularak sınırsız ve temiz enerji elde edilmeye çalışılır.
• Uçak motoru türbinleri, tıbbi implantlar ve aşınmaya dayanıklı endüstriyel parçalar, plazma püskürtme yöntemiyle seramik veya özel alaşımlarla kaplanarak aşırı ısıya ve yıpranmaya karşı dayanıklı hale getirilir.
• İyonize edilmiş yüksek sıcaklıktaki gaz jeti, çelik ve alüminyum gibi kalın metalleri lazer hassasiyetinde ve çok hızlı bir şekilde kesmek için sanayide yaygın olarak kullanılır.
• Aydınlatma teknolojilerinde kullanılır. (floresan ve neon lambalar)
• Yüksek ısıya dayanamayan hassas cerrahi aletler ve tıbbi malzemeler, oda sıcaklığındaki "soğuk plazma" ile bakterilerden ve virüslerden saniyeler içinde arındırılır.
• Soğuk plazma cihazları, canlı dokuya zarar vermeden cilt üzerindeki mikrop ve bakterileri öldürdüğü için kronik yaraların (şeker hastalığı yaraları vb.) tedavisinde ve akne/cilt yenileme uygulamalarında kullanılır.
• Şehir çöpleri ve tehlikeli atıklar, plazma ark yakıcılarında binlerce derece sıcaklıkta moleküllerine ayrılarak yok edilir ve bu süreçten sentez gazı elde edilir.
• Plazma TV'lerin her pikselinde neon ve ksenon gazı içeren küçük plazma hücreleri bulunur.

Kaynakça:

^[1] 

^[2]

^[3]