El cuarto estado de la materia

Bueno, si bien hay un par de post sobre "el cuarto estado de la materia" les falta varias cosas, las cuales voy a poner en este post. Plasma en el universo: - El universo esta lleno de materia en estado de Plasma. - Un plasma es un gas de particulas electricamente cargadas. - En nuestro planeta cumplen una variedad de aplicaciones industriales. - Los reactores de fusion se convertiran en unos años en una fuente alternativa de energia, mucho mas limpia y virtualmente inagotable. Cuarto estado de la materia: - A muy bajas temperaturas la materia se encuentra en estado sólido - Al aumentar la temperatura, los solidos se transforman en liquidos - A temperaturas mayores los liquidos se evaporan y transforman en gas - Cuando un gas es calentado, los atomos que lo constituyen se ionizan, es decir, los electrones se separan de los nucleos y entonces se obtiene un gas de particulas cargadas, o Plasma Ionizaicon del Hidrogeno: - El hidrogeno es el elemento mas simple y abundante de la naturaleza - Su nucleo contiene un solo proton (carga positiva) alrededor del cual orbita un electron (carga negativa) - A temperaturas elevadas, las colisiones mutuas tienen la suficiente energia para separar a los electrones de sus nucleos (ionizacion). El gas de hidrogeno se transforma entonces en un plasma, es decir, un gas de electrones y protones libres - A diferencia de un gas neutro, un plasma reacciona en presencia de campos electricos y magneticos, lo cual da lugar a fenomenos nuevos, que son estudiados por la Fisica del plasma Campos electricos y magneticos: - La dinamica de este gas cargado es bastante diferente a la de un gas neutro. Por ejemplo, las cargas de igual signo se repelen y las del signo opuesto se atraen. - Los campos electricos y magneticos, tambien presentes en el universo, producen fuerzas sobre las particulas cargadas que componen un plasma. - Los campos electricos aceleran a las cargas positivas en un sentido y a las negativas en sentido contrario. - Un campo magnetico lleva a las cargas a describir trayetorias en espiral alrededor de las lineas del campo Fision vs Fusion: - En los reactores nucleares se produce energia por fision de nucleos pesados como el uranio. - En los interiores estelares, en cambio, se produce energia por fusion de nucleos livianos como el deuterio o el trilio. - Los procesos de fusion tienen lugar en plasmas de densidades y temperaturas muy elevadas. El confinamiento de plasmas en estas condiciones, esta siendo activamente investigado en varios laboratorios. - Dos ventajas importantes de la fusion son: a) No produce deshechos radioactivos b) La materia prima (deuterio) es virtualmente inagotable, puesto que se encuentra en el agua. Plasmas astrofisicos: Como dijimos, existen innumerables ejemplos de plasmas naturales, tales como: - Brillo generado por particulas cargadas al atravesar la atmosfera comunmente conocido como AURORA. - Brillo Cygnus loop, que es un remanente de supernova exitado por una onda de choque. Relacion Sol-Trierra: - Entre los plasmas de particular interes para quienes habitamos este planeta, encontramos la corona solar y la magnetosfera terrestre. - La corona solar es un plasma tenue que rodea al sol. Su temperatura es de 2 millones de grados. Parte de la corona se expande, originando el viento solar. - El viento solar impacta sobre la magnetosfera (el campo magnetico de la tierra), originando fenomenos tales como las auroras o las tormentas geomagneticas. La corona solar: - Satelites espaciales modernos, tales como el TRACE nos muestran imagenes de la corona con muy alta resolucion. - La figura muestra una imagen en rayos X de arcos magneticos, los cuales confinan al plasma que compone la corona Simulaciones Numericas: - Integramos en forma numerica las ecuaciones del plasma. - Obtenemos que el plasma desarrolla un estado turbulento. - La energia disparada crece, por lo tanto sustancialmente y resulta suficiente para calentar la corona. - Las figuras muestran la distribucion de corriente electrica (Ascendente y Descendente ) en el interior del arco. Bueno, espero que les haya sido util . Suerte Fuente: http://www.iafe.uba.ar