물질의 상태에는 고체 액체 기체 3가지로 알고 있었는데 플라즈마는 정확히 무슨 개념인가요?

Question

물질의 상태 중에 플라즈마가 있고 우주에 대부분 물질의 상태가 플라즈마라고 하는데 플라즈마가 어떤 상태를 말하는지 잘 이해가 되지 않아 질문 남깁니다.

김경태 전문가 · Accepted Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.고체, 액체, 기체는 우리가 일상적으로 경험하는 물질의 세 가지 상태입니다. 그러나, 더 높은 온도와 압력에서 물질은 플라즈마 상태로 변화할 수 있습니다.플라즈마는 전자가 자유롭게 움직이는, 양성자와 전자가 섞인 상태의 가스입니다. 이 상태에서는 전자들이 움직이면서 전기적인 충돌이 일어나고, 이에 따라 높은 에너지를 가진 전자들이 생성됩니다. 이 과정에서 전자는 추가적인 에너지를 흡수하며, 더 많은 전자들이 생성되고 전자들은 자유롭게 움직이게 됩니다. 이렇게 생성된 전자들은 다시 다른 원자나 이온과 충돌하면서 에너지를 방출하게 되며, 이 과정에서 빛이 발생합니다.플라즈마는 자연계에서도 다양한 형태로 존재합니다. 예를 들어, 번개는 대기 중의 공기가 플라즈마 상태에 놓여서 발생하는 것입니다. 또한, 태양은 플라즈마 상태에 있는 별체입니다.인공적으로도 플라즈마를 만들어 사용하는 분야가 있습니다. 가정용 형광등이나 TV 화면에서 사용되는 형광체 등도 플라즈마를 이용한 기술입니다. 또한, 핵융합 반응에서도 플라즈마가 사용됩니다.

흰검은꼬리63 · Answer

안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.기체 상태의 물질에 계속 열을 가하여 온도를 올려주면, 이온핵과 자유전자로 이루어진 입자들의 집합체가 만들어집니. 물질의 세 가지 형태인 고체, 액체, 기체와 더불어 '제4의 물질상태'로 불리며, 이러한 상태의 물질을 플라스마라고 합니다.물질 중에서 가장 낮은 에너지 상태를 가지고 있는 고체에 열을 가하여 온도가 올라가면 액체가 되고 다시 열에너지가 가해지면 기체로 전이를 일으킨다. 계속해서 기체가 더 큰 에너지를 받으면 상태전이와는 다른 이온화된 입자들이 만들어 지게 되며 이때 양이온과 음이온의 총 전하수는 거의 같아진다. 이러한 상태가 전기적으로 중성을 띄는 플라스마 상태이다.

느긋한칼새269 · Answer

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.맞습니다. 고체, 액체, 기체는 물질의 세 가지 기본 상태입니다. 그러나 플라즈마도 물질의 상태 중 하나로 간주됩니다.

플라즈마는 일반적으로 고체, 액체, 기체와는 다른 상태로, 전자가 분리되어 양성 이온과 음성 이온, 그리고 자유 전자로 이루어진 상태를 말합니다. 즉, 고체, 액체, 기체와 같이 분자가 서로 결합하여 이루어진 것이 아니라 전자의 이동과 충돌에 의해 생성된 전기 중성체입니다.