플라즈마 상태는 어떤 상태를 말하는 것인가요?

Question

물질은 총 4가지의 상태가 존재한다고 합니다.

우리가 흔히 알고 있는 고체, 액체, 기체, 그리고 마지막으로

플라즈마 상태라고 합니다.

그러면 플라즈마는 어떤 상태인지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 손호현 과학전문가입니다.

통계역학적인 관점에서 볼 때, 어떤 기체든 어느 정도 이온화되어 있다는 것은 확실하니 단순히 이온화된 기체를 플라즈마라고 부르면 오류를 부르기 쉽다. 플라즈마는 걸러낼 수도 있지만 전자, 중성입자, 이온 등의 입자가 보통 섞인 상태기 때문이다. 별로 물리학적으로 유용한 정의가 아니기 때문에 물리학자들은 아래와 같이 플라즈마의 특성을 정의하게 된다.

• 준중성 상태 (Quasi-neutrality)
  플라즈마는 +전하와 -전하를 가지고 있으므로 전자기력에 의해 서로 이끌리는 특성이 있다. 그 때문에 플라즈마 덩어리로부터 일정 거리 이상 떨어져 있는 지점에서는 전기력을 0으로 취급할 수 있다.[3]

• 집합 행동 (Collective behavior)
  전기력에 의해 준중성 상태를 이루고 있는 플라즈마는 한 덩어리인 것처럼 행동하게 된다.

이러한 플라즈마의 특성에 의해서 플라즈마 내부에서는 고속으로 운동하는 대전입자의 관성과 전기적 인력 사이에서 줄다리기가 일어나는데, 이는 용수철 진자와 비슷한 모습이다. 이런 현상을 플라즈마 진동(Plasma oscillation)이라고 하며 전하의 종류 및 그 전하의 밀도에 따라 주파수는 달라지게 된다.

또한 플라즈마 진동보다 주파수가 작은 전자기파는 플라즈마에 의해 반사되는 성질이 있는데, 때문에 지구 대기의 이온층을 이루는 플라즈마에 의해 일어나는 전파의 반사 현상은 단파 통신 및 이온층의 상태 연구에 유용하게 활용된다. 플라즈마에 입사하는 전자기파의 주파수가 플라즈마 진동의 주파수보다 클 때는 전자기파의 주파수에 따라 다른 굴절률로 굴절하는데, 이 같은 성질은 펄사의 거리 측정이나 성간매질의 전자밀도 연구에 활용된다.

Answer 2

안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.

플라스마(영어: plasma)는 물리학이나 화학 분야에서 디바이 차폐(Debye sheath)를 만족하는 이온화된 기체를 말한다. 고체, 액체, 기체에 이어 4번째 상태로 원자핵과 자유전자가 따로따로 떠돌아다니는 상태이다. 자유 전하로 인해 플라스마는 높은 전기전도도를 가지며, 전자기장에 대한 매우 큰 반응성을 갖는다. 우주에 존재하는 물질의 99%가 플라스마로 이루어져 있다(물론 암흑물질과 암흑에너지를 제외하고). 물리적으로, 플라스마는 전기전도도를 가지는 전하를 띤 입자들의 집합체로, 외부 전자기장에 집합적으로 반응한다. 플라스마는 일반적으로 중성 기체와 같은 집합체 또는 이온 빔의 형태를 취하지만, 티끌을 포함하기도 하며, 이러한 플라스마를 티끌 플라스마(dusty plasma)라 한다.

출처:위키백과

Answer 3

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

플라즈마란? 기체 등 절연체가 강한 전기장 하에서 절연성을 상실하고 전류가 그 속을 흐르는 현상을 방전이라 합니다. 특히 절연체가 기체인 경우를 기체 방전이라고 하며, 이 방전과정을 통해 생성 된 전자, 이온, 중성입자들의 혼합체를 플라즈마라고 합니다.

Answer 4

안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.

플라즈마 상태는 물질의 네 번째 상태로, 고체, 액체, 기체에 이어 존재하는 상태입니다. 플라즈마 상태에서는 원자핵과 전자가 분리되어 자유롭게 존재합니다. 이러한 특성으로 인해 플라즈마는 높은 전기전도도를 가지고 있으며, 전자기장에 대한 매우 큰 반응성을 갖습니다.

플라즈마는 우주에서 가장 흔한 물질 상태입니다. 태양, 별, 성운 등 우주의 대부분이 플라즈마 상태로 존재합니다. 지구에서도 번개, 형광등, 오로라 등 다양한 형태로 플라즈마를 볼 수 있습니다.

플라즈마는 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 반도체 제조, 의료, 환경, 에너지 등 다양한 분야에서 플라즈마를 이용한 기술이 개발되고 있습니다.

Answer 5

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

플라즈마 상태는 물질의 상태 중 하나입니다. 고체, 액체, 기체에 이어 네 번째 상태로 분류되며, 이는 가스 상태에서 일어나는 전자의 자유 이동성에 의해 발생하는 상태입니다.

플라즈마 상태는 전기적으로 중성이 아닌 이온화된 기체 상태를 말합니다. 이온화란, 원자나 분자에서 전자가 제거되어 양성 이온과 음성 이온으로 분리된 상태를 말합니다. 이러한 이온화된 기체는 전자와 이온들이 서로 상호작용하여 전기적인 특성을 갖게 됩니다. 이러한 특성으로 인해, 플라즈마 상태는 일반적인 가스 상태와는 매우 다른 성질을 가집니다.

플라즈마 상태는 자연계에서도 다양한 곳에서 발생합니다. 예를 들어, 일반적으로 천체에서 일어나는 성운, 태양 표면, 지구의 북극권에서의 극광 등에서 플라즈마 상태가 관찰됩니다. 또한, 산업 분야에서도 플라즈마 상태가 이용되는 분야가 있으며, 플라즈마 절단, 용접, 표면 처리 등에 활용됩니다.

Answer 6

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.

제4의 물질 상태라고 알려져 있는 물질의 형태이다.강력한 전기장 혹은 열원으로 가열되어 기체상태를 뛰어넘어 전자, 중성입자, 이온 등 입자들로 나누어진 상태.

Answer 7

안녕하세요. 강종훈 과학전문가입니다.

플라즈마는 물질의 다섯 가지 기본 상태 중 하나로, 고체, 액체, 기체와는 다릅니다. 플라즈마는 고에너지 상태의 가스로 정의되며, 전자와 이온으로 이루어져 있습니다. 플라즈마는 일반적으로 매우 높은 온도에서 발생하며, 이 상태에서 입자들은 자유롭게 움직이며 전기적으로 상호 작용하여 빛을 방출하는 현상이 나타납니다. 플라즈마는 별, 번개, 플라즈마 텔레비전 및 핵융합 장치에서 관찰됩니다.

Answer 8

안녕하세요. 정철 과학전문가입니다.

고체상태의 물질에 열을 가하면 액체가 되고 여기서 더 열을 가하면 기체가 됩니다

여기서 더욱 에너지를 가해주면 분자에서 전자가 분리되어 나오고 전자와 이온이 분리된 상태로 균일하게

존재하는 상태가 바로 플라즈마 상태입니다.

Answer 9

안녕하세요. 장철연 과학전문가입니다.

강력한 자기장 열원을 가했을 때 물질의 기체상태를 뛰어넘어서 전자 중성자 이온으로 나뉘어져 있는 상태를 플라즈마로 부릅니다. 강력한 에너지원으로 분자를 하나하나 전자와 이온 상태로 나눠 놓다보니 고 에너지를 띄게 됩니다.

Answer 10

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

플라즈마는 전하를 띤 입자들로 이루어진 물질의 상태입니다. 고체, 액체, 기체의 상태는 원자나 분자의 배열 방식에 따라 구분됩니다. 고체는 원자나 분자가 규칙적으로 배열되어 있으며, 액체는 원자나 분자가 일정한 형태를 유지하지 못하고 흐르는 상태입니다. 기체는 원자나 분자가 서로 멀리 떨어져 있으며, 자유롭게 움직이는 상태입니다.

플라즈마는 원자나 분자가 이온화되어 전하를 띤 상태입니다. 이온화란 원자나 분자가 전자를 잃거나 얻어 전하를 띠는 현상을 말합니다. 플라즈마는 전하를 띠고 있기 때문에 전자기력에 의해 서로 끌어당기거나 밀어내는 작용을 받습니다.

플라즈마는 우주에서 가장 흔한 물질의 상태입니다. 태양, 별, 은하 등은 모두 플라즈마로 이루어져 있습니다. 지구에서도 번개, 대기권, 화염 등에서 플라즈마가 발견됩니다.