ماهي البلازما ولماذا تعتبر الحالة الرابعة للمادة؟

البلازما تسمى في أغلب الأحيان "الحالة الرابعة للمادة،.. أما الحالات الأخرى الثلاثة هي الصلبة والسائلة والغازية.. وتكاد البلازما أن تكون المادة الغالبة الموجودة بالكون كله.. ويقدر ان البلازما تشكل أكثر من 99 % من الكون المرئي....

البلازما تتكون من جزيئات مشحونة تتحرك بحرية،.. وبمعنى آخر إلكترونات وآيونات تشكلت في درجات حرارة عالية.. عندما انتزعت الألكترونات من الذرات المحايدة،.. والبلازما شائعة في الطبيعة..

على سبيل المثال... النجوم بالدرجة الأولى هي بلازما...والبلازما حالة رابعة من المادة بسبب صفاتها وطبيعتها الفريدة المتميزة عن المواد الصلبة والسوائل والغازات... وتتفاوت كثافة ودرجات حرارة البلازما على نحو واسع.... وتشكل البلازما أساسا قويا لمجموعة من تطبيقات وأدوات التقنية المهمة.. بالإضافة إلى فهمنا وادراكنا لمعظم الكون من حولنا،.. فهي تزود الأساس والدعامة للتطبيقات الحالية.. مثل معالجة بلازما أشباه الموصلات.. وتعقيم بعض المنتجات الطبية.. والمصابيح والليزر.. والمايكرويف الكهربائي عالي المصدر.. وكذلك التطبيقات المحتملة المهمة مثل.. جيل الطاقة الكهربائية من الانشطار والسيطرة على التلوث.. وإزالة المواد الكيميائية الخطرة...

كما ان علم البلازما يستثمر تشكيلة متنوعة من مجالات العلم... تتراوح من فيزياء البلازما إلى التطبيقات الكيميائية،... الفيزياء الذرية والجزيئية،.. وعلم المادة... وكذلك لها العديد من التطبيقات التجارية والصناعية مثل..

تنقية المياه.. نمو النباتات.. ومعالجة النفايات.. وترسيب رقائق الماس.. بالإضافة الى مصابيح الكثافة العالية.. واضاءات الفلورسنت والتعقيم وغيرها من الأمور ..

وهي تعتبر شبه محايدة كهربياً... بمعنى أن الشحنة الكهربية تكاد تقترب من الصفر... وهي خليط من الأيونات والإلكترونات وجسيمات محايدة..

(وهي ذرات غير متأينة).. البلازما ليست متأينة بالكامل.. ولكن لها قدرات تقنية قوية.. تمتد من إنارة الفلورسنت وحتى المعالجة في صناعة أشباه الموصلات...

ومن خصائص البلازما..

أنها تتفاعل بقوة مع الموجات الكهرومغناطيسية.. لهذا السبب يمكن استخدامها وبشكل معقول لتعديل إشارة الأجسام الرإدارية...

يعتمد التفاعل ما بين البلازما والإشعاع الكهرومغناطيسي.. بقوة على الخصائص الفيزيائية.. أو المعامل المتغير للبلازما كحرارتها وكثافتها.. فدرجة حرارة البلازما قد تبدأ من الصفر المطلق.. حتى تتعدى 109 كلفن ..

وكثافة البلازما تبدأ من أقل من جزيء بالمتر المكعب.. وتصل إلى كثافة أكثر من الرصاص!!!!...

اذاً....

فالمجال واسع لخصائص البلازما من المعامل المتغير والترددات فهي موصلة للكهرباء... وتأثرها بالموجات الكهرومغناطيسية ذات التردد البسيط مشابه للمعادن......يعني ببساطة أنه يعكس إشعاع الموجات البسيطة الطارئة... والمهم باستخدام البلازما.. هو التحكم بالموجات الكهرومغناطيسية المرتدة من الجسم (التخفي البلازمي).. وهو أمر عملي جداً بالترددات العالية... حيث قابلية البلازما بالتوصيل.. تسمح بالتفاعل بقوة مع موجات الراديو القادمة... ولكن تلك الموجات ستمتص وتتحول إلى طاقة حرارية بدلا من انعكاسها...وهذا ما يجعلها تقنية مميزة للتخفي..

كما ان هناك بحوث كثيرة على كيفية استخدام البلازما لتقليل المقاومة الديناميكية للهواء على الاسطح المتحركة... فتستخدم لزيادة تسارع تيار الهواء بجوار السطح الديناميكي..

وتفسير التخفي البلازمي.. يكمن في حقيقة انه عندما تنتشر الموجات الكهرومغناطيسية كإشعاع الرادار في البلازما. الموصلة.. فإن الأيونات والإلكترونات ستزاح من مكانها.. بسبب الفارق الزمني ما بين المجال الكهربي والمغناطيسي,.. فالموجة تعطي طاقة للجزيء.. والجزيئ تلقائياً سيعيد بعض من الطاقة المعطاة إلى تلك الموجة.. ولكن باقي الطاقة سيمتص ويتحول إلى حرارة.. بعمليات تشبه التناثر أو تسارع الطنين (الصدى)..

وربما تتحول إلى شكل موجة أخرى أو تأثيرات محايدة اعوجاجية للموجة....

تستطيع البلازما أن تمتص جميع طاقة الموجة.. وهذا هو سر التخفي للبلازما..

بالاضافة الى ان إشارة الموجات قصيرة التردد.. تُحجز ما بين الأرض وطبقة الأيونوسفير(وهي نوع من البلازما)..

وهذا يساعدها للذهاب أبعد مايمكن...

اذا فالبلازما تجعل الجسم المراد اخفاؤه غير مرئي.. بامتصاصها الإشعاع القادم إليها.. وتمنع أي إشارة تنعكس من الأجزاء المعدنية للجسم ذاته.. وقد تعدل الموجة المنعكسة منها.. حتى تربك أنظمة الرادار المضادة لها.. وذلك بطريقة إزاحة تردد الموجة المنعكسة.. مما يحبط فلترة رادار الدوبلر أو تجعل الموجة المنعكسة أشبه بالضوضاء... فتصبح بلا فائدة منها.... ولكن من المهم التحكم بخصائص البلازما.. لسير عمل جهاز التخفي البلازمي..

وذلك بعمل عيار لكثافة البلازما والحرارة.. والتكوين والمجال المغناطيسي مع مراعاة انه تنبعث من البلازما نفسها اشعاع كهرومغناطيسي معاكس...

المصدر.. الكون..