Что такое плазма в физике
В физике, определение очень простое, плазма — четвертое состояние вещества, которое идет после твердого, жидкого и газообразного. Состояния плазмы достигается тогда, когда газ или газы нагреваются до такой степени, что его электроны теряют связь с ядром. Результирующий квази-газ представляет собой набор из ядер и электронов, свободных друг от друга. Ядра, которые потеряли все электроны считаются ионами, то есть, они электрически заряженые, в значительной степени.
Весь набор , таким образом, становится электропроводным и электрически заряженным. Основной процесс, который происходит в формировании плазмы достаточно прост. При нагревании, энергия закачивается в газ. Это приводит к тому, что газ отделяется от молекул и принимает форму атомов, которые в дальнейшем теряют отрицательно заряженные электроны. Сами атомы сохраняют положительный заряд и, таким образом, считаются положительно заряженными ионами.
Плазма, не может происходить естественно на Земле . Она нуждается в среде контролируемого электромагнитного поля. Звезды, которые существуют в пространстве, являются лучшим примером плазмы. Ученые установили определенные параметры, которые определяют плазму. Эти параметры включают в себя, сближение ионов и электронов, частота и объем итераций, размер, время жизни, плотность, температура и определенное магнитное поле.
В природе плазма существует в звездах или молниях . Искусственную плазму можно увидеть в неоновых вывесках и плазменных дисплеях телевизоров. Так совпало, что Ирвинг Ленгмюра в 1928 году, назвал это явление «плазмой» потому, что она сильно напоминает плазму крови.
Что такое плазма в биологии
Термин плазма в биологии более правильно указан, как плазма крови. У животных, таких как млекопитающие, она составляет около 55% от общего объема крови, который присутствует в организме. Плазма крови имеет беловато-желтый цвет и является средой в которой находятся все наши клетки крови. Это внеклеточная жидкость, и в отличие от клеток, это не биологически живые единицы, а химическое вещество.
На 90%, плазма это вода. Остальная часть: белок, глюкоза, факторы свертывания крови, минеральные ионы, гормоны и углекислый газ. Метод переливания плазмы был очень полезным в мировых войнах. Плазма может вводиться на тяжелое ранение, чтобы оживить энергетические уровни, повысить исцеление, остановить потерю крови и, наконец, повысить свертываемость крови.
Термин плазма, в биологическом контексте, всегда сопровождается с таким понятием как кровь. Плазма является основным материалом в крови человека, в то время в физике, плазма это крупнейшая материальная субстанция во Вселенной.
Источник: skybox.org.ua
Основные параметры и свойства плазмы
Количественно П. характеризуется концентрациями электронов $n_e$ и ионов $n_i$, их ср. темп-рами (энергиями) $T_e$ и $T_i$, степенью ионизации (дóлей ионизованных атомов) $α=n_i/(n_i+n_0)$, где $n_0$ – концентрация нейтральных атомов, ср. зарядом иона $Z_{eff}$. Высокая подвижность частиц П. (особенно электронов) обеспечивает экранирование внесённого в П. заряда на расстояниях порядка дебаевского радиуса экранирования $r_D$ за времена порядка обратной плазменной электронной (ленгмюровской) частоты , $ω_{ре}=sqrt{4πn_ee^2/m_e},$ где $e$ и $m_e$ – заряд и масса электрона; здесь и ниже в формулах используется гауссова система единиц (СГС); темп-ру в физике П.
инято измерять в энергетич. единицах (1 кэВ≈107 К). Пространственный и временнoй масштабы обычно малы, поэтому концентрации положительных и отрицательных зарядов оказываются практически одинаковыми $(|Z_{eff}n_i-n_e|/n_e≪1)$; в этом смысле говорят о квазинейтральности П. Это важнейшее свойство П. часто используют для определения П., следуя И. Ленгмюру, впервые применившему в 1920-х гг. термин «П.» для обозначения удалённой от электродов квазинейтральной области газового разряда. Обычно времена существования и размеры П. превышают соответственно и $r_D$, что обеспечивает её квазинейтральность. Квазинейтральность П. не противоречит наличию объёмного электрич. поля в П., находящейся в магнитном поле.
Классификация видов плазмы
Классификация видов плазмы условна. Если в сфере радиуса $r_D$ находится много заряженных частиц ($N≈4πnr_D^3/3≫1, n$ – концентрация всех частиц плазмы), П. называется идеальной плазмой; при $N⩽1$ говорят о неидеальной плазме (здесь $N$ – параметр идеальности). В идеальной П. потенциальная энергия взаимодействия частиц мала по сравнению с их тепловой энергией.
Высокоионизованную П. с темп-рой $⩾10^2–10^3$ эВ называют высокотемпературной, в отличие от низкотемпературной плазмы с $T_e⩽10–100$ эВ, в которой существенную роль могут играть столкновительные и радиационные процессы. Особой разновидностью низкотемпературной П. является пылевая плазма, содержащая макроскопические (размером от долей до сотен микрометров) твёрдые частички, несущие большой электрич. заряд $(Z_{eff}≫1)$. Высокотемпературную П. с высокой электропроводностью $σ$ также называют идеальной, если можно пренебречь диссипативными процессами.
При сверхвысоких плотностях энергии, возникающих в результате столкновений тяжёлых ультрарелятивистских частиц, возможно образование кварк-глюонной плазмы – адронной среды, в которой перемешаны цветные заряды кварков и глюонов, как в обычной П. перемешаны электрич. заряды. Частицы криогенной плазмы (с темп-рой в доли кельвина) создаются путём прецизионной ионизации холодных атомов лазерным пучком, энергия квантов которого практически равна энергии ионизации.
я описания электронов в металлах, заряд которых скомпенсирован зарядом ионов кристаллич. решётки, а также электронов и дырок в полупроводниках часто используют термин плазма твёрдых тел. Совр. физика П. рассматривает также лазерную плазму, возникающую при оптическом пробое под действием мощного лазерного излучения на вещество; заряженную П., в частности электронные и ионные пучки, заряженные слои (двойной электрический слой) и др.
П. называют вырожденной при низкой темп-ре $T$ и высокой концентрации частиц $n$, когда характерное расстояние $(∝n^{–1/3})$ между ними становится порядка длины волны де Бройля $(λ≈h/(2mT)^{1/2}$, где $h$ – постоянная Планка). Искусственно созданная П. обычно термодинамически неравновесна. Локальное равновесие наступает, только если частицы П. сталкиваются между собой. Быстрее всего устанавливается равновесие внутри электронной компоненты П., а в ионной компоненте и между ионами и электронами – соответственно в $sqrt{∼m_i/m_e}$ и $∼m_i/m_e$ раз медленнее. В отличие от газа, частота столкновений частиц П. уменьшается с увеличением энергии частиц ($∝T^{–3/2}$). По числу видов ионов различают одно- и многокомпонентную плазму.
Плазма в природе и технике
Считается, что более 99% барионного вещества во Вселенной пребывает в состоянии П. в виде звёзд, межзвёздного и межгалактич. газа (см. Космическая плазма). П. магнитосферы защищает Землю от разрушительного потока П., испускаемой Солнцем, – солнечного ветра. Присутствие ионосферной П., отражающей радиоволны, делает возможной дальнюю радиосвязь. П. в природе можно наблюдать в виде атмосферных разрядов (молний и коронных разрядов) и полярных сияний, а также в обычном пламени. В технике наибольшее распространение получила П. газовых разрядов, используемых в лабораторных и технологич. целях, в газоразрядных источниках света (напр., люминесцентных лампах), в коммутирующих устройствах, при сварке и резке материалов, в плазменных панелях телевизионных и мультимедийных экранов. Потоки П. применяются в плазмотронах для обработки материалов, в хирургии, в плазменных космич. двигателях и магнитогидродинамических генераторах. В высокотемпературной П. возможно протекание термоядерных реакций. Для реализации управляемого термоядерного синтеза (УТС) в дейтерий-тритиевой П. необходимо выполнение Лоусона критерия – удержание П. с $T⩾10$ кэВ и $n⩾10^{14}$ см–3 в течение времени $⩾1$ с (в П. др. состава эти значения ещё выше). Типичные значения параметров разл. видов плазмы приведены на рисунке.
Методы описания плазмы
Естественный способ описать П., проведя расчёт движения всех её частиц, не реализуем на практике даже с помощью мощной вычислит. техники в силу коллективного характера взаимодействия частиц. Однако мн. важные свойства П. можно понять на основе анализа движения отд. частиц. В магнитном поле с индукцией $boldsymbol B$ движение заряженных частиц П. вдоль и поперёк направления магнитного поля существенно различно. В продольном направлении частица с зарядом $q$ движется поступательно, а в поперечном – вращается с циклотронной частотой $ω_B=qB/mc$ ($c$ – скорость света). Если ларморовский радиус $ρ_L=v_⟂/ω_B$ такого вращения меньше длины свободного пробега частицы и характерного размера П., а электромагнитное поле меняется медленно по сравнению с периодом циклотронного вращения, П. считается замагниченной плазмой ($v_⟂$ – скорость движения частицы поперёк магнитного поля).
стицы такой П. движутся с сохранением адиабатич. инварианта – магнитного момента $μ approx mv_⟂^2/2B$, а под действием к.-л. силы $boldsymbol F$ описываемые ими ларморовские спирали медленно дрейфуют поперёк магнитного поля со скоростью $boldsymbol v_F=c[boldsymbol F×boldsymbol B]/qB^2$. В зависимости от природы силы $boldsymbol F$ различают гравитационный, электрический, градиентный, центробежный и поляризационный дрейфы (см. Дрейф заряженных частиц). Направление циклотронного вращения частиц определяется Ленца правилом: магнитное поле тока циклотронного вращения частиц противоположно внешнему полю и, следовательно, ослабляет его. В этом проявляется диамагнетизм П., приводящий к выталкиванию П. из области более сильного магнитного поля.
Тождественность частиц каждой компоненты П. позволяет использовать кинетич. описание с помощью одночастичной функции распределения $f(t, boldsymbol r, boldsymbol v)$, определяемой как концентрация частиц данной компоненты в фазовом пространстве (см. Кинетические уравнения для плазмы). Как и обычная концентрация, функция распределения удовлетворяет уравнению непрерывности, но только в фазовом пространстве: $?f/?t+rm{div}_r(fboldsymbol v)+rm{div}_v(fboldsymbol a)=St[f]$.
есь $boldsymbol a=boldsymbol F/m$ – ускорение, $t$ – время, $fboldsymbol v$ и $fboldsymbol a$ – плотности потока частиц в координатном пространстве и пространстве скоростей соответственно. Непрерывность потока в фазовом пространстве нарушается при столкновениях частиц, что описывается интегральным столкновительным членом $St[f]$ в правой части кинетич. уравнения. В высокоионизованной П. доминируют дальние столкновения, при которых направление и скорость движения частиц меняются плавно. Это позволяет записать столкновительный член в виде дивергенции некоего потока $boldsymbol Gamma$ в пространстве скоростей: $St[f]=–rm{div}_v(boldsymbol Gamma)=rm{div}_v(boldsymbol D∇_vf-boldsymbol gf)$, где $boldsymbol D$ – коэф. диффузии (в общем случае тензорный), $boldsymbol g$ – коэф. динамич. трения в пространстве скоростей. Поскольку частота столкновений убывает с ростом темп-ры П., высокотемпературная П. адекватно описывается бесстолкновительным $(St[f]3rightarrow 0)$ кинетич. уравнением, в котором электрич. и магнитное поля, определяющие действующие на частицы силы, рассчитываются по плотности зарядов и токов в самой П. Такие поля называются самосогласованными, а бесстолкновительное кинетич. уравнение с самосогласованными полями – уравнением Власова. Важным свойством П., вытекающим из решения уравнения Власова, является феномен бесстолкновительной раскачки или затухания плазменных волн (Ландау затухание), физич. природа которого аналогична эффекту Черенкова (см. Вавилова – Черенкова излучение). Уравнение Власова описывает коллективные процессы в П., но не учитывает флуктуации, связанные с движением отд. частиц.
Следующим по иерархии способом описания П. является гидродинамич. подход, оперирующий моментами функции распределения (концентрацией, ср. скоростью, давлением, потоками тепла и др.), усредняемой с разл. весами по пространству скоростей. Получаемые таким образом уравнения многожидкостной магнитной гидродинамики (МГД) пригодны для макроскопич. описания поведения компонент П. в магнитном поле. Одножидкостная магнитная гидродинамика не различает компоненты П., рассматривая её как единую проводящую жидкость. П. с высокой электропроводностью $(σrightarrowinfty)$ описывается уравнениями идеальной магнитной гидродинамики, для которой характерна вмороженность магнитного поля в П. При конечной проводимости магнитное поле просачивается сквозь П. с коэф. магнитной диффузии $c^2/4πσ$ (скин-эффект). МГД-описание П. широко используется в задачах космич. плазмы, УТС и др.
Удержание плазмы
П. сохраняет свои свойства лишь в отсутствие контактов с более холодными и плотными средами. Особо актуальна задача удержания высокотемпературной П. в УТС. В отличие от звёздных объектов, в которых П. удерживается силой гравитации, в лабораторных термоядерных установках применяют магнитное и инерциальное (инерционное) удержание П. В системах магнитного удержания магнитное поле играет двоякую роль: силовую (собственно для удержания) и обеспечивающую магнитную термоизоляцию П. от стенок камеры. Используются магнитные ловушки разл. типов: открытые ловушки, в которых силовые линии магнитного поля выходят из области удержания, и замкнутые (тороидальные) ловушки – токамаки, стеллараторы, пинчи с обращённым полем и др. В открытой ловушке удержание частиц П. вдоль силовой линии обеспечивается нарастанием магнитного поля от центра к концам ловушки; примером такой ловушки служит магнитное поле Земли, удерживающее частицы в радиационных поясах Земли. Магнитная конфигурация токамака создаётся суперпозицией тороидального поля магнитных катушек (соленоидов) и полоидального поля текущего по П. тока, что обеспечивает навивку силовых линий поля на магнитные поверхности, вложенные друг в друга. В стеллараторе такая навивка («вращательное преобразование») обеспечивается исключительно внешними катушками спец. формы. Инерциальное удержание реализуется в импульсных разрядах, в которых П., создаваемая в микровзрывах под воздействием лазерного излучения или пучков высокоэнергичных частиц, «живёт» лишь в течение времени разлёта. Для эффективного удержания П. её необходимо создать и нагреть, затем обеспечить её равновесие, устойчивость и приемлемый уровень процессов переноса.
Создание и нагрев плазмы
Создание и нагрев плазмы до термоядерных параметров – сложная технич. задача, тогда как низкотемпературная П. создаётся и существует в разл. газовых разрядах относительно небольшой мощности (см. Генераторы плазмы). В термоядерных системах магнитного удержания П. создаётся либо путём пробоя (индукционного или высокочастотного) непосредственно в рабочей камере установки, либо (реже) впрыскивается в камеру из внешнего источника. Последующий нагрев плазмы обычно обеспечивается джоулевым тепловыделением при пропускании по П. тока, адиабатич. сжатием (пинч-эффект), инжекцией пучков высокоэнергичных частиц или электромагнитных волн. Последние эффективно поглощаются П. лишь на частотах, близких к резонансным (электронной и ионной циклотронных, их среднегеометрической – нижнегибридной). Такие волны используются для неиндукционного поддержания тока в токамаках, что потенциально способно обеспечить стационарную работу токамака-реактора.
Равновесие плазмы
Стационарное удержание П. требует её равновесия – локального баланса сил. Поскольку на границе плазменной системы концентрация частиц и темп-ра П. обычно значительно ниже, чем в центре, уравновесить силу газокинетич. давления П. можно только силой Ампера: $∇p=[boldsymbol j×boldsymbol B]/c$, где $p$ – давление П., $boldsymbol j$ – плотность тока в П. Из этого уравнения равновесия следует, что и силовые линии магнитного поля, и линии тока лежат на поверхностях равного давления – изобарах. Существенно, что равновесие П. возможно не в каждой магнитной конфигурации. Так, осесимметричная равновесная конфигурация должна удовлетворять нелинейному уравнению эллиптич. типа, называемому уравнением Шафранова – Грэда, аналог которого для произвольных трёхмерных систем неизвестен.
Устойчивость плазмы
Для длительного удержания П. недостаточно обеспечить стационарный баланс сил. Необходимо, чтобы П. была устойчива, т. е. чтобы малые отклонения от положения равновесия (флуктуации) не нарастали со временем. Ограниченные по амплитуде колебания носят характер волн в плазме, а нарастающие во времени периодич. или апериодич. возмущения называются неустойчивостями плазмы.
Особенность волн в П. заключается в согласованной взаимосвязи колебаний электромагнитного поля и ансамбля частиц П., изменений во времени и в пространстве её макроскопич. характеристик. Такие колебания можно описать, рассчитав диэлектрич. проницаемость плазмы $ε$ . Спектр собств. колебаний П. находится из условия $ε=0$. К числу специфич. колебаний П. относятся колебания объёмной плотности заряда – ленгмюровские волны, в которых вектор электрич. поля коллинеарен волновому вектору. В замагниченной П. диэлектрич. проницаемость является тензором. Для анализа волн в замагниченной П. применяется и МГД-подход, позволяющий описать не только альвеновские волны, ионно-звуковые колебания и магнитозвуковые волны в однородной П., но и их разновидности в неоднородной П., включая геодезич. акустич. моды, зональные течения и др. Собств. моды колебаний и тепловое движение частиц П. приводят к дисперсии волн в П., особенно важной для нелинейных волн. Конкуренция дисперсии и нелинейности делает возможным существование уединённых волн – солитонов.
Источником неустойчивостей П. служит её неравновесность. В зависимости от видов неравновесности различают магнитогидродинамические и кинетич. неустойчивости. Наиболее опасны магнитогидродинамические неустойчивости, вызываемые неоднородностью пространственного распределения параметров П. Они приводят к перемешиванию слоёв П., вплоть до полной деградации удержания. Кинетич. неустойчивости связаны с неравновесностью функций распределения частиц П. в пространстве скоростей (отклонением от максвелловского распределения). Нарастание амплитуды колебаний при неустойчивости может ограничиваться нелинейными процессами, а результатом развития неустойчивостей, как правило, является турбулентность плазмы. Воспрепятствовать развитию отд. неустойчивостей можно, правильно формируя состояния равновесия, а также воздействуя на П. посредством обратных связей. Если равновесие и макроскопич. устойчивость П. обеспечены, параметры удерживаемой П. определяются процессами переноса.
Процессы переноса в плазме
Классич. процессы переноса частиц и энергии в замагниченной П. аналогичны диффузии и теплопроводности обычных газов с той разницей, что в направлении поперёк магнитного поля частицы при столкновениях смещаются лишь на величину порядка ларморовского радиуса $ρ_L$. В замкнутых магнитных системах существуют частицы, запертые между локальными максимумами магнитного поля, траектории которых отклоняются от магнитных поверхностей на величину, существенно превышающую $ρ_L$ и соответствующую ларморовскому радиусу, рассчитываемому по полоидальному магнитному полю (т. н. банановые орбиты). Учитывающая этот факт теория переносов получила назв. «неоклассической». Переносы в турбулентной П. могут вызываться рассеянием частиц П. на флуктуациях электрич. и магнитного полей. Эффективные коэф. такого «аномального» переноса, как правило, на порядки выше неоклассических. В турбулентном переносе часто заметную роль играют конвективные потоки, что предопределяет его обычно недиффузионный характер.
Диагностика плазмы
Для измерения значений параметров П. в экспериментах применяются разл. диагностич. средства, позволяющие прямо или косвенно определить концентрации частиц компонент П., температуру, скорости, напряжённости полей и их изменения во времени и в пространстве. Исторически первыми методами диагностики плазмы были зондовые методы с использованием зондов Ленгмюра разл. модификаций. Внесение даже миниатюрного зонда в П. искажает её характеристики, поэтому совр. диагностич. средства, как правило, бесконтактные. Магнитные датчики располагаются обычно вне П. (поясá Роговского, зонды Мирнова, диамагнитные петли, датчики градиента магнитного потока и др.). Весьма популярны оптич. диагностики (включая рентгеновскую), использующие как собственное излучение плазмы (пассивная диагностика), так и просвечивающие методы: лазерную и СВЧ-интерферометрию и дифрактометрию, методы, основанные на рассеянии света (томсоновском и коллективном), метод фазового контраста и др. Корпускулярная диагностика бывает пассивной (основанной на анализе выходящих из П. потоков частиц) и активной, использующей спец. диагностич. пучок. Регистрируя ослабление и рассеяние пучка, возбуждение, ионизацию и геометрию последующих траекторий его частиц и атомов перезарядки, можно локально определять концентрацию, темп-ру ионов и распределение электрич. потенциала. Применяются и др. виды активных диагностик, в которых измеряется отклик П. на вносимое специфич. возмущение. Развивается т. н. МГД-спектроскопия, основанная на регистрации МГД-колебаний. Осн. проблемы диагностики П. состоят именно в трудностях нахождения локальных значений параметров П. и во множественности факторов, от которых зависят результаты измерений.
Методы моделирования плазмы
Сложность поведения П. делает актуальным её компьютерное моделирование. Осн. проблема заключается в существенных различиях (на 5–7 порядков величины) характерных пространственных и временны́х масштабов процессов, формирующих динамику П., даже в МГД-приближении и ещё бо́льших в кинетике. Поэтому компьютерные расчёты используются преим. для моделирования отд. процессов в П. на основе упрощённых (редуцированных) уравнений. Так, в предположении симметрии системы надёжно решается задача двумерного равновесия П. и его медленной эволюции; существуют коды расчёта трёхмерного равновесия П. в стеллараторах с магнитными поверхностями, тогда как проблема расчёта общего трёхмерного равновесия П. в магнитном поле пока не решена. Известны двумерные МГД-коды, описывающие динамику П. и развитие некоторых неустойчивостей, тогда как трёхмерные динамич. МГД-коды до сих пор имеют весьма ограниченную применимость. Наибольшее распространение для моделирования турбулентной динамики замагниченной П. получили гирокинетич. коды, не учитывающие быстрое циклотронное вращение частиц; однако пока с их помощью рассчитывается весьма короткое время эволюции П. Прямое применение методов молекулярной динамики к высокотемпературной П. затруднительно для сколько-нибудь значит. числа заряженных частиц. Его аналогом служит метод частиц в ячейках, образуемых расчётной сеткой. Частицы П. объединяются в макрочастицы, движущиеся в ячейках, а значения полей меняются лишь при переходе от одной ячейки к другой. Специализиров. коды используются для расчёта нагрева П., излучения и поглощения волн, генерации тока и пучков частиц, расчёта атомных и радиационных процессов, происходящих в П., взаимодействия П. с материалами и пр.
Направления развития плазменных исследований
Способы применения П. в технике весьма многообразны, их число увеличивается год от года. В низкотемпературной П. возможно протекание ряда важных химич. реакций, запрещённых в обычных условиях, их изучением занимается плазмохимия. Важнейшим направлением исследований П. остаётся УТС. Именно развёртывание работ по УТС в нач. 1950-х гг. в СССР и США положило начало широкомасштабным исследованиям по физике П. во всём мире. Достижения последних лет в исследованиях космич. пространства и наблюдательной астрономии привели к всплеску работ по плазменной астрофизике, перспективы развития которой также выглядят весьма оптимистично.
Источник: bigenc.ru
жидкая фракция крови. От с-ки отличается содержанием фибриногена и способностью свертываться под действием коагулаз. Получают центрифугированием крови, в присутствии коагулянта (напр., гепарин, натрия цитрат). В микробиол. практике применяют для выявления способности бактерий синтезировать фермент коагулазу. Используют коммерческую плазму, полученную плазмаферезом, или готовят ее в лаборатории. Для этого в 1 — 2 мл стерильного 5% р-ра натрия цитрата вливают 10 мл свежевзятой крови кролика, барана, человека, осторожно перемешивают, центрифугируют, верхний слой-плазму отсасывают и хранят в холодильнике.
Плазма — пласма ж. темно-зеленый агат.
Толковый словарь Даля
Плазма — плазмы, мн. нет, ж. (греч. plasma — образование). 1. Жидкая составная часть различных органических тканей, преимущ. крови и лимфы (биол.). 2. Темнозеленый халцедон (мин.).
Толковый словарь Ушакова
Плазма — -ы; ж. [от греч. plasma — вылепленное, оформленное]
1. Биол. Жидкая часть крови.
2. Физ. Ионизированный под воздействием высокой температуры газ с примерно равной концентрацией……..
Толковый словарь Кузнецова
Плазма — , в физике — ионизированный ГАЗ. Плазму часто называют четвертым агрегатным состоянием ВЕЩЕСТВА, которое возникает при очень высоких температурах, как, например, внутри……..
Научно-технический энциклопедический словарь
Плазма Kpobи — , в биологии — жидкая часть крови, в которой КЛЕТКИ образуют суспензию. Содержит большое количество ионов, органических и неорганических молекул, таких как ИММУНОГЛОБУЛИНЫ,……..
Научно-технический энциклопедический словарь
Зародышевая Плазма — (син. половая плазма) 1) (plasma germinale, LNE; син. гонобласт) — половой зачаток, представляющий собой совокупность гоноцитов; у высокоорганизованных животных и человека возникает……..
Большой медицинский словарь
Зародышевая Плазма — (идиоплазма) — понятие, введенное А. Вейсманом (1892)для обозначения гипотетического вещества — носителя наследственности,заключенного в половых клетках и передающегося……..
Большой энциклопедический словарь
Плазма Крови — (plasma sanguinis; греч. plasma нечто образованное, сформированное) жидкая часть крови, остающаяся после удаления ее форменных элементов.
Большой медицинский словарь
Половая Плазма — см. Зародышевая плазма.
Большой медицинский словарь
Сократительная Плазма — (истор.) см. Киноплазма.
Большой медицинский словарь
Плазма — (от греч. plasma — вылепленное — оформленное), ионизованный газ, вкотором концентрации положительных и отрицательных зарядов равны(квазинейтральность). В состоянии плазмы……..
Большой энциклопедический словарь
Плазма Крови — жидкая часть крови. В плазме крови находятся форменныеэлементы крови (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты). Изменения в составеплазмы крови имеют диагностическое значение……..
Большой энциклопедический словарь
Плазма Твердых Тел — условный физический термин, обозначающий свойствасовокупности подвижных заряженных частиц в твердых проводниках (электроновв металлах или электронов и дырок в полупроводниках),……..
Большой энциклопедический словарь
Зародышевая Плазма — зачатковая плазма, материальная субстанция ядер половых клеток, определяющая совокупность наследств, задатков организма. Концепция 3. п. предложена А. Вейсманом (1883—85)……..
Биологический энциклопедический словарь
Плазма — (отгреч. plasma, букв.— вылепленное, оформленное), жидкая или гелеобразная часть биол. структур — крови, лимфы, клеток (цитоплазма) и др.
Биологический энциклопедический словарь
Плазма Крови — жидкая часть крови (кровь без её форменных элементов). Коллоидный раствор белков, включающий, в отличие от сыворотки крови, фибриноген. В П. к. находятся форменные элементы……..
Биологический энциклопедический словарь
Плазма Зачаточная — (germ plasm) — обнаруженное в XIX веке биологами (особенно Вейсманом) вещество, которое передается из поколения в поколение через гаметы; из него происходит образование клеток организма.
Психологическая энциклопедия
Плазма, Плазма Крови — (blood plasma) — жидкая, прозрачная часть крови соломенного цвета, в которой во взвешенном состоянии находятся клетки крови. Плазма содержит до 91% воды; 6,5-8% белков (около 70 г/л),……..
Психологическая энциклопедия
Заро́дышевая Пла́зма — (син. половая плазма)
1) (plasma germinale, LNE; син. гонобласт) — половой зачаток, представляющий собой совокупность гоноцитов; у высокоорганизованных животных и человека возникает……..
Медицинская энциклопедия
Плазма (plasma), Плазма Крови (blood Plasma) — жидкая, прозрачная часть крови соломенного цвета, в которой во взвешенном состоянии находятся клетки крови. Плазма содержит до 91% воды; 6,5-8% белков (около 70 г/л), около……..
Медицинский словарь
Плазма Зачаточная (germ Plasm) — обнаруженное в XIX веке биологами (особенно Вейсманом) вещество, которое передается из поколения в поколение через гаметы; из него происходит образование клеток организма.
Медицинский словарь
Плазма Крови (blood Plasma) — см. Плазма.
Медицинский словарь
Плазма Крови — I
Пла́зма кро́ви (греч. plasma нечто образованное, сформированное)
жидкая часть крови, остающаяся после удаления ее форменных элементов, — см. Кровь.
II
Пла́зма……..
Медицинская энциклопедия
Полова́я Пла́зма — см. Зародышевая плазма.
Медицинская энциклопедия
Сократи́тельная Пла́зма — (истор.)
см. Киноплазма.
Медицинская энциклопедия
ПЛАЗМА — ПЛАЗМА, -ы, ж. (спец.). 1. Жидкая часть крови. 2. Ионизированный газ с равной концентрацией положительных и отрицательных зарядов. || прил. плазменный, -ая, -ое и плазматический, -ая, -ое (к 1 знач.).
Толковый словарь Ожегова
Источник: slovariki.org
Состав плазмы крови
Плазму из крови выделяют с помощью центрифуги-сепаратора. Плазма содержит в себе воду, которая содержит белки, и минеральные и органические соединения.
Белки плазмы:
- Альбумины. Низкая молекулярная массой. Составляет 5% от общей массы белков;
- α1 – глобулины;
- α2 – глобулины;
- β – глобулин;
- G – глобулин; Крупномолекулярные. Составляют 3% от общей массы белков;
- Фибриногены. Глобулярные белки. Составляют 0,4% от общей массы белков.
Питательные вещества плазмы:
- Глюкоза;
- Липиды;
- Гормоны;
- Ферменты;
- Витамины;
- Продукты обмена веществ;
- Неорганические вещества.
Неорганические элементы составляют 1% от общего состава плазмы крови. К ним относятся катионы натрия, калия, кальция, магния, и анионы хлорид, фосфат, карбонат. Эти ионы поддерживают нормальное состояние клеток и регулируют кислотно-щелочной баланс.
Группы небелковых веществ, плазмы крови:
1 группа содержит азотосодержащие вещества. В их состав входит 50% азот мочевины, 25% азот аминокислот; остальные 25% составляют пептиды, креатин, креатинин, индикан и билирубин. Высокий уровень азотосодержащих элементов сопроваждают патологию почек и обширные ожоги.
2 группа содержит органические безазотистые вещества. К ним относятся углеводы, липиды, продукты метаболизма, минеральные элементы крови.
Плотность плазма равна 1,025-1,029. рН плазмы – 7.
Свойства плазмы крови
Богатая тромбоцитами плазма применяется в медицине как стимулятор регенерации и заживления тканей организма. Белки, входящие в состав плазмы обеспечивают свертываемость крови, транспортировку питательных элементов. Также функционирует кислотно-основной гемостаз и происходит поддержка агрегатного состояния кровотока.
Альбумины выполняют синтез печени. Также, выполняют питание клеток и тканей, транспортируют желчные вещества, выполняется резерв аминокислот.
Принимают участие:
- альбумины в доставке лекарственных компонентов.
- α – глобулины активизируют процесс выработки белков, выполняют транспортировку гормонов, липидов, и микроэлементов.
- β – глобулины участвуют в транспортировке катионов железа, цинка, фосфолипидов, стероидных гормонов и желчных стеринов.
- G – глобулины содержат антитела.
- Фибриноген влияет на свертываемость крови.
Смесь Рингера более адаптивен к крови, поскольку в него, кроме натрия хлорида, входят ионы кальция и калия карбида, и он является одновременно ионическим и изотоническим. Если в смесь Ренгера включается натрий гидрокарбонат, то она, по кислотно-щелочному балансу, считается равной крови.
Смесь Рингера-Локка напоминает состав натуральной плазмы, так кА содержит глюкозу. Смесь предназначается для поддержания сбалансированного давления крови во время кровотечения, обезвоживания и послеоперационного периода.
Функции плазмы
- Транспортная;
- Выделительная;
- Защитная;
- Гуморальная;
- Обеспечение солевого баланса;
- Гомеостатическая;
- Терморегуляторная;
- Механическая;
- Балансировка давления;
- Связывание экстраваскулярных жидкостей.
Источник: spravochnick.ru
Плазма – это ионизированный газ, содержащий электроны, а так же положительно и отрицательно заряженные ионы. Она является одним из четырех основных агрегатных состояний веществ.
Физическое объяснение плазмы и способы ее получения
Традиционно утверждалось, что существует 3 основных агрегатных состояний веществ. Они могут быть жидкими, твердыми и газообразными. Об этом говорили ученые с самого начала существования известной науки. С развитием технологий и научных наблюдений было установлено четвертое состояние веществ, именуемое плазмой. Обычно она возникает в результате сильного нагрева. Процесс ее образования выглядит следующим образом. Любое твердое вещество при очень сильном нагреве сначала плавится, после чего переходит в газообразное состояние, при продолжении температурного воздействия осуществляется его дальнейшее распадение на свободные атомы. От продолжающегося повышения температуры осуществляется отделение электронов, а также положительно и отрицательно заряженных ионов. В результате получается ионизированный газ, являющийся плазмой.
Впервые о плазме заговорил английский физик сэр Уильям Крикс в 1879 году. Предложенная им концепция активно развивалась и совершенствовалась, что наблюдается и сегодня. Существуют различные предположения, которые указывают на то, что плазма была открыта намного раньше. Об этом можно судить даже по древнему утверждению о существовании четырех стихий: земля, вода, воздух и огонь. Они тесно переплетаются с современным трактованием 4 агрегатных состояний: твердое, жидкое, газообразное и плазменное. В определенных смыслах можно вполне сопоставить плазму и огонь.
Помимо получения плазмы в результате термической обработки вещества, его также можно выделить проводя бомбардировку газа быстрыми заряженными частицами. Для этого проводится облучение радиоактивными веществами. В таких случаях осуществляется выработка низкотемпературной плазмы.
Также была разработана технология получения газоразрядной плазмы. Для этого через газ пропускается электрический ток, вызывающий его ионизацию. Ионизированные частицы переносят ток, что приводит к их дальнейшему разрушению. Получаемая в результате электрического воздействия плазма менее эффективна в плане сохранения жизнедеятельности, чем образованная от термической обработки. Это связано с меньшим нагревом и высокой скоростью охлаждения частиц, так как они постоянно контактируют с другими ионами, не получившими необходимого нагрева.
Более сложный способ ее образования заключается в сильном сжатии вещества. Подобные методы воздействия приводят к сходу атомов со своих орбит. Возникающие в результате отдельные положительно и отрицательно заряженные частицы приобретают определенные свойства, которые могут применяться в различных сферах при обработке материалов.
Свойства плазмы
Главным свойством плазмы является высокая электрическая проводимость, значительно превосходящая прочие агрегатные состояния веществ. При этом суммарный электрический заряд равен нулю. Плазма подвержена влиянию магнитного поля. Под его воздействием она способна концентрировать струю, что позволяет проводить контроль движения газа.
Также для плазмы характерно корректирование взаимодействия. У обычного газа происходит сталкивание частиц по двое, а в случае с плазмой электроны сталкиваются чаще и крупными группами.
Свойства плазмы могут отличаться в зависимости от ее разновидности. По термическим свойствам ее разделяют на 2 вида:
- Низкотемпературная.
- Высокотемпературная.
Для низкотемпературной плазмы характерен нагрев менее чем до 1 млн. Кельвинов. Высокотемпературный газ имеет температуру как минимум 1 млн. Кельвинов. Последняя разновидность плазмы принимает участие в термоядерном синтезе.
Проявление плазмы в природе
Считается, что 99% Вселенной представлено плазмой. Любая звезда состоит именно из ионизированного газа. Впервые об этом начали задумываться наблюдая за Солнцем. Исходящий от него ветер является ничем иным, как плазмой.
Наблюдать плазму можно и в ионосфере. Визуально этот эффект можно заметить рассмотрев пример полярного сияния. Оно образовывается в результате облучения азота и кислорода солнечным излучением. Конечно, пример с полярным сиянием не столь удачный, поскольку данное явление можно увидеть только в определенных участках местности, малодоступной для большинства людей. Более частым проявлением природной плазмы, которое встречается везде, является момент удара молнии. Электрический искровой разряд, появляющийся в грозу, это и есть сильно ионизирующий газ.
Раньше считалось, что огонь это тоже разновидность плазмы, но это утверждение в корне неверно. Для плазмы характерна температура от 8000 градусов. Самое мощное пламя даже при обдуве кислородом не может нагреваться выше 4000 градусов.
Отличие плазмы от газов
На первый взгляд может показаться, что плазма и газ это довольно взаимосвязанные агрегатные состояния, которые можно объединить в одно понятие. Все же существует ряд особенностей, позволяющие их разделить. В первую очередь можно отметить электрическую проводимость. У газа она крайне мала. Ярким примером будет воздух. Сам по себе он отличный диэлектрик, поэтому по нему электрический заряд не передается. Стоит его довести до состояния плазмы, как ситуация кардинально меняется, ведь по ней заряд передается вполне эффективно.
Также плазму от газов отличает однородность частиц. Для газов характерно, что в их структуре присутствуют подобные друг к другу составляющие. Они постоянно двигаются и взаимодействуют между собой на сравнительно небольшом расстоянии. В случае же с плазмой в ней есть как минимум 2-3, а то и больше вида частиц. В ее составе наблюдаются электроны, ионы и нейтральные частицы. Их свойства отличаются между собой. У них может быть разная скорость или температура. Именно по этой причине для плазмы характерна неустойчивость и сложность управления, поскольку многие ее составляющие действуют отличительно от прочих.
Где применяется плазма
В последнее время появилось довольно много приборов, устройство которых предусматривает работу где применяется плазма. Впервые ионизированные газы начали использоваться при создании светотехники. Ярким тому примером станут газоразрядные лампы. Принцип действия таких лампочек заключается в передаче электрического тока через газ заключенный в колбе. В результате наблюдается ионизация с получением ультрафиолетового излучения. Последнее поглощается люминофором, что и вызывает его свечение в видимом для человеческого глаза диапазоне.
Особо востребованной технологией является плазменная резка. Таким оборудованием создается разогретая струя, способная плавить металлы и практически все вещества, встречаемые на ее пути. Обычно такое оборудование превращает в ионизированный газ обыкновенную воду. Сначала она испаряется, после чего под воздействием электрического тока из нее формируется плазменный пучок.
Принцип плазмы может применяться для осуществления передачи данных на расстояние. В связи с этим проводится активная разработка плазменных антенн. Данная идея запатентована еще в 1919 году, но так и не была полноценно применена вплоть до начало XXI века. Технические наработки испытания такого оборудования дают основание полагать, что эта технология придет на замену привычного для всех wi-fi соединения. Она обладает большей скоростью передачи данных, а также возможностью действия в большом радиусе. Проводимость плазмы превышает проводимость серебра, которое является одним из лучших твердых веществ для передачи зарядов.
Также в промышленности началось внедрение технологии напыления расплавленного материала под воздействием плазменной струи. Металл, или другой материал, расплавляется, после чего подается на струю в плазму. В результате он распыляется, дополняя струю. После этого взаимодействия с плазмой прекращается, и материал оседает на требуемых поверхностях в виде тонкого покрытия. Этот метод позволяет провести обработку гораздо быстрее, чем в случае с электрохимическим методом.
Применение плазмы в научном проекте Токамак
Всемирно известный научный проект Токамак, являющийся сокращением полного названия тороидальная камера с магнитными катушками – это установка для магнитного удержания плазмы. Она разработана с целью поддержания условий для проведения управляемого термоядерного синтеза. Впервые эта установка была построена в 1954 году, после успеха проведенных испытаний, в мире было создано более 200 ее копий, где осуществляются исследования и сегодня.
Особенность данного проекта заключается в обеспечении контроля ионизированного газа. В Токамаке плазма удерживается с помощью магнитного поля. Такой способ применяется, поскольку создать ограждение стенками для предотвращения утечки плазмы невозможно. Любое вещество при контакте с ней расплавляется. Чтобы магнитное поле могло подействовать ионизирующий газ, через него пропускают электрический ток. Он обеспечивает создание электрического поля. Также прохождение тока активизирует набор высокой температуры.
Исследование плазмы, позволят реализовать идею контролируемого термоядерного синтеза. Как следствие удастся создать высокоэффективные электростанции, работающие значительно безопаснее атомных, и не создающих вредного выброса в атмосферу.
Похожие темы:
-
Сверхпроводящие магниты. Устройство и работа. Применение
-
Атмосферное электричество. Виды и особенности. Явления
-
Источник: electrosam.ru