PLASMA (ESTADO DE LA MATERIA)Se denomina plasma al cuarto estado de agregacin de la materia, un estado fluido similar al estado gaseoso pero en el que determinada proporcin de sus partculas estn cargadas elctricamente y no poseen equilibrio electromagntico, por eso son buenos conductores elctricos y sus partculas responden fuertemente a las interacciones electromagnticas de largo alcance.El plasma presenta caractersticas propias que no se dan en los slidos, lquidos o gases, por lo que es considerado otro estado de agregacin de la materia. Como el gas, el plasma no tiene una forma definida o un volumen definido, a no ser que est encerrado en un contenedor; pero a diferencia del gas en el que no existen efectos colectivos importantes, el plasma bajo la influencia de un campo magntico puede formar estructuras como filamentos, rayos y capas dobles. Los tomos de este estado se mueven libremente; cuanto ms alta es la temperatura ms rpido se mueven los tomos en el gas, y en el momento de colisionar la velocidad es tan alta que se produce un desprendimiento de electrones.Calentar un gas puede ionizar sus molculas o tomos (reduciendo o incrementado su nmero de electrones para formar iones), convirtindolo en un plasma. La ionizacin tambin puede ser inducida por otros medios, como la aplicacin de un fuerte campo electromagntico mediante un lser o un generador de microondas, y es acompaado por la disociacin de los enlaces covalentes, si estn presentes. LAMPARA DE PLASMA

El estado plasmtico todava lo podemos subdividir en algunos cuantos grupos ms:PLASMA COMN: las capas de electrones de los tomos son parcialmente deterioradas (debido a una alta temperatura o presin). Los electrones libres son responsables de las caractersticas plasmticas de la sustancia en cuestin.

PLASMA TERMONUCLEAR: Las capas electrnicas de los tomos no existen, la sustancia es una mezcla de ncleos pelados y electrones libres. En ste estado se encuentran el plasma en los ncleos de las estrellas, donde se da lugar la sntesis TN.

PLASMA DE NUCLEONES: Debido a muy altas temperaturas o presiones, los mismos ncleos atmicos son despedazados. La materia es una mezcla de electrones, protones y neutrones. Los plasmas nuclenicos se manifestaron a los 105 s despus del comienzo del Universo, donde los quarks crearon los primeros protones y neutrones. Encontramos tambin este tipo de plasma en las capas exteriores de una supernova explotando, donde su comienzo desarrolla una onda de choque de gas presionado. En sta capa por un corto tiempo se dan lugar disturbios en las reacciones termonucleares, que dan lugar a elementos pesados.

Plasma de Quarks-gluones: en altas energas los nucleones mismos se desmenuzan en sus constituyentes: los quarks y los gluones. En ese estado se encontraba la materia quiz hasta el primer dcimo de microsegundo despus del comienzo del Universo y artificialmente se logr reproducir este estado de la materia en el CERN en el ao 2000PARMETROS DE UN PLASMAPuesto que existen plasmas en contextos muy diferentes y con caractersticas diversas, la primera tarea de la fsica del plasma es definir apropiadamente los parmetros que deciden el comportamiento de un plasma. Los principales parmetros son los siguientes:Neutralidad y especies presentesEl plasma est formado por igual nmero de cargas positivas y negativas, lo que anula la carga total del sistema. En tal caso se habla de un plasma neutro o casi-neutro. Tambin existen plasmas no neutros o inestables, como el flujo de electrones dentro de un acelerador de partculas, pero requieren algn tipo de confinamiento externo para vencer las fuerzas de repulsin electrosttica.Los plasmas ms comunes son los formados por electrones e iones. En general puede haber varias especies de iones dentro del plasma, como molculas ionizadas positivas (cationes) y otras que han capturado un electrn y aportan una carga negativa (aniones).

LONGITUDESLa longitud de Debye o de apantallamiento electromagntico. Tambin la longitud de una onda plasmtica depende del contenido cncavo de su recipiente, el cual influye porque su paralelismo con respecto del eje x sobre la tierra afecta la longitud de dicha onda de espectro electromagntico.LA FRECUENCIA DE PLASMAAs como la longitud de Debye proporciona una medida de las longitudes tpicas en un plasma, la frecuencia de plasma () describe sus tiempos caractersticos. Supngase que en un plasma en equilibrio y sin densidades de carga se introduce un pequeo desplazamiento de todos los electrones en unadireccin. Estos sentirn la atraccin de los iones en la direccin opuesta, se movern hacia ella y comenzarn a oscilar en torno a la posicin original de equilibrio. La frecuencia de tal oscilacin es lo que se denomina frecuencia de plasma. La frecuencia de plasma de los electrones es:

donde es la masa del electrn y su carga.

TEMPERATURA: VELOCIDAD TRMICA

Los relmpagos son un plasma que alcanza una temperatura de 27.000 C.Por lo general las partculas de una determinada especie localizadas en un punto dado no tienen igual velocidad: presentan por el contrario una distribucin que en el equilibrio trmico es descrita por la distribucin de Maxwell-Boltzmann. A mayor temperatura, mayor ser la dispersin de velocidades (ms ancha ser la curva que la representa).Una medida de tal dispersin es la velocidad cuadrtica media que, en el equilibrio, se denomina tambin velocidad trmica. Es frecuente, aunque formalmente incorrecto, hablar tambin de velocidad trmica y de temperatura en plasmas lejos del equilibrio termodinmico. En tal caso, se menciona la temperatura que correspondera a una velocidad cuadrtica media determinada. La velocidad trmica de los electrones es:

EL PARMETRO DE PLASMAEl parmetro de plasma () indica el nmero medio de partculas contenidas en una esfera cuyo radio es la longitud de Debye (esfera de Debye). La definicin de plasma, segn la cual la interaccin electromagntica de una partcula con la multitud de partculas distantes domina sobre la interaccin con los pocos vecinos prximos, puede escribirse en trminos del parmetro de plasma como . Esto es: hay un gran nmero de partculas contenidas en una esfera de Debye. Es comn referirse a esta desigualdad como "condicin de plasma".Algunos autores adoptan una definicin inversa del parmetro de plasma (), con lo que la condicin de plasma resulta ser .El parmetro de plasma de los electrones es:

GRADO DE IONIZACIN DEL PLASMAGrado de ionizacin del plasma (la relacin de la cantidad de partculas ionizadas contra la cantidad total de partculas presentes) es uno de los parmetros ms importantes, el cual permite precisar el comportamiento del plasma. Depende principalmente de la temperatura y es posible deducirlo en una primera aproximacin a partir de la ecuacin de Saha para un plasma que ha sido ionizado una vez y en equilibrio termodinmiconi2/nn=C T3/2exp[Ui/kT] ;C~ 2,41021m3.en donde ni es la concentracin de iones que han perdido un electrn, nn es la concentracin de partculas neutrales, Ui es potencial de ionizacin [que en principio no se debe de confundir con la funcin de trabajo de Einstein para explicar el efecto fotoelctrico, observado principalmente en metales, N. del T.] y T es la temperatura del plasma. La ecuacin de Saha es usable para gases. Algunas veces se considera como un cierto tipo de plasma incluso sustancias en estado slido (por ejemplo los metales), los cuales tienen portadores libres de cargas y exhiben comportamiento colectivo. Aqu, sin embargo la cantidad de portadores libres de carga no se puede determinar con la ecuacin de Saha.