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On nomme plasma
un gaz partiellement ou entièrement ionisé.
Typiquement, c'est l'état dans lequel se trouve la matière dans les étoiles
ordinaires comme le Soleil, par exemple (gaz totalement
ionisé). Une zone de la très haute atmosphère
terrestre, la ionosphère,
est également sous forme de plasma (gaz ici très dilué et partiellement
ionisé).
On considère parfois que cela correspond
à un quatrième état de la matière. De fait, les états
de la matière peuvent être ordonnés en fonction de la température.
A mesure que celle-ci augmente, les molécules qui composent les corps
deviennent de plus en plus énergétiques et transforment transforment
d'abord l'état solide en état liquide, puis l'état liquide en téta
gazeux. Il est dès lors admissible de considérer que l'ionisation d'un
gaz qui apparaît à une température encore supérieure place le gaz dans
un état distinct.
Lors de la transition de l'état de gaz
à celui de plasma, les molécules du gaz commencent
par se dissocier pour former un gaz d'atomes, puis, la température augmentant,
les atomes perdent leurs électrons
formant ainsi un fluide composé de particules
chargées : électrons libres d'une côté, ions positifs de l'autre (des
particules neutres peuvent également subsister).
En l'absence de tout champ
électrique ou magnétique extérieur,
toutes ces particules (qui globalement constituent un masse électriquement
neutre) se déplacent dans des directions aléatoires et avec une cinétique
semble à celle d'un gaz ordinaire. Les plasmas sont cependant électriquement
conducteurs en raison de la présence en leur sein de charge libres
et peuvent atteindre des conductivités électriques plus grandes que les
métaux tels que l'or et le cuivre.
Les caractéristiques des plasmas ont permis
le développent de technologies particulières (on connaît les écrans
plats à plasma, par exemple). Les plasma interviennent également dans
divers procédés industriels. En chimie, ils peuvent être utilisés parce
qu'ils peuvent atteindre des températures et des densités d'énergie
supérieures à celles produites par des moyens chimiques ordinaires. Ils
sont aussi capables de produire, même à basses températures, des espèces
énergétiques capables de déclencher des réactions chimiques difficiles
ou impossibles à obtenir autrement. On utilise également les plasma pour
le traitement des surfaces. |
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