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• Socola Preciado Jeyson

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Plasma En física y química, qué es el plasma es un estado de la materia en el que prácticamente todos los átomos están ionizados y con la presencia de una cierta cantidad de electrones libres, no ligados a ningún átomo o molécula. Es un fluido, formado por electrones, e ionespositivos. Esto hace que el plasma sea conductor eléctrico y que responda fuertemente a los campos electromagnéticos. El plasma presenta unas propiedades diferentes de las de los sólidos, líquidos y gases, por lo que es considerado como otro estado de la materia. Puede presentarse de diferentes maneras: como nubes gaseosos neutros, como se observa en caso de las estrellas; en forma de gas, el plasma no tiene una forma o un volumendefinidos, pero bajo la influencia de un campo magnético puede formar estructuras como rayos de iones o bien como suspensiones de partículas del orden del nanómetro o el micrómetro. Una llama puede ser considerada como una forma de plasma parcial de baja temperatura. Contenido   

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1 Historia del plasma 2 Ejemplos de plasma 3 Propiedades y parámetros del plasma o 3.1 Definición de plasma o 3.2 Variabilidad de los parámetros del plasma o 3.3 Grado de ionización o 3.4 Temperaturas o 3.5 Potenciales o 3.6 Magnetización o 3.7 Comparación de las fases plasma y gas 4 Descripciones matemáticas

4.1 Modelo fluido o 4.2 Modelo cinético 5 Fenómenos de plasma complejos o 5.1 Filamentació o 5.2 Choques o dobles capas o 5.3 Campos eléctricos y circuitos o 5.4 Estructura celular o 5.5 Velocidad de ionización crítica o 5.6 Plasma ultrafríos o 5.7 Plasma no neutro o 5.8 Plasma polvoriento y plasma granular o

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Historia del plasma La disciplina hoy denominada física del plasma nació de la convergencia entre dos líneas de investigación originadas en el siglo XIX. Por un lado, el estudio riguroso de las descargas eléctricas fue iniciado en Inglaterra por Michael Faraday y fue continuado después por Joseph John Thomson, William Crookes y Sealy Edward Townsend. El 1,923, Irving Langmuir observó que los gases ionizados presentes en una descarga respondían colectivamente a las perturbaciones externas. Esta calidad, análoga a la de los plasmas sanguíneos, le llevó a adoptar el término plasma para referirse a estos sistemas. La otra columna sobre la que descansa la física del plasma proviene de los estudios sobre el comportamiento de fluidos conductores bajo la influencia de campos electromagnéticos. Esta disciplina, dicha magnetohidrodinàmica, fue desarrollada inicialmente por Faraday y André-Marie Ampère. En el siglo XX, la magnetohidrodinàmica permitió estudiar fenómenos observados en el Sol y en la ionosfera terrestre. Por ejemplo, las ondas magnetohidrodinámicas, hoy denominadas ondas de Alfvén en honor al físico sueco Hannes Alfvén, fueron introducidas por él mismo el 1942. Esta aportación fue premiada con el Premio Nobel de Física del 1970, único

premio Nobel concedido hasta hoy por trabajos en la física del plasma.

Después de la Segunda Guerra Mundial, el creciente interés en desarrollar reactores de fusión que proporcionaran una energía limpia, segura y barata alimentó un rápido avance de la física del plasma, esencial para entender el comportamiento de un gas a las altas temperaturas necesarias en el interior de tales dispositivos. A pesar del optimismo inicial, la fusión nuclear todavía no ha logrado cumplir sus promesas, principalmente debido a la existencia de inestabilidades antes desconocidas en el plasma. Sin embargo, la comunidad científica espera que el reactor

termonuclear experimental internacional (ITER) consiga eliminar tales inestabilidades y opere en condiciones energéticamente rentables de fusión. Actualmente, la física del plasma es una disciplina madura y extensa. Sus herramientas son imprescindibles en la investigación astrofísica y geofísica; sus aplicaciones tienen una gran importancia económica y van desde la fusión nuclear mencionada hasta el tratamiento de materiales mediante descargas eléctricas. Otros usos industriales son el grabado de circuitos electrónicos y la purificación de emisiones contaminantes.

Ejemplos de plasma Los plasmas forman el estado de agregación más abundante de la naturaleza. De hecho, la mayor parte de la materia en el universo visible se encuentra en estado de plasma. Algunos ejemplos de plasmas son: 

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Producidos artificialmente:  En el interior de un tubo fluorescente (iluminación de bajo consumo).  Materia expulsada por la propulsión de cohetes.  La región que rodea el escudo térmico de una nave espacial durante su entrada en la atmósfera.  El interior de un reactor de fusión.  Las descargas eléctricas de uso industrial.  Las bolas de plasma. Plasmas terrestres:  El fuego.  Los rayos durante una tormenta.  La ionosfera.  La aurora boreal. Plasmas espaciales y astrofísicos:  Las estrellas (por ejemplo, el Sol).  El viento solar.

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El medio interplanetario (la materia existente entre los planetas del sistema solar), el medio interestelar (la materia entre las estrellas) y el medio intergaláctico (la materia entre las galaxias). Los discos de acreción. Las nebulosas intergalácticas. Ambiplasma.

Propiedades y parámetros del plasma Definición de plasma Aunque un plasma se describe como un medio eléctricamente neutro de partículas positivas y negativas, una definición más rigurosa puede tener tres criterios: 1. La proximidad del plasma: las partículas cargadas deben ser lo suficientemente cercanas, de modo que cada partícula influya en muchas partículas cargadas cercanas, más que sólo interaccionando con la partícula más cercana (estos efectos colectivos son un rasgo que distingue un plasma ). La proximidad del plasma es válida cuando el número de portadores de carga dentro de la esfera de influencia (llamada la esfera Debye, cuyo radio es la longitud de Debye) de una partícula particular es más alto que la unidad para proporcionar comportamiento colectivo de las partículas cargadas. El número medio de partículas en la esfera Debye viene dado por el parámetro del plasma, «Λ» (la letra griega lambda). 2. Interacciones de volumen: la longitud de Debye (definida antes) se compara de forma resumida con el tamaño físico del plasma. Este criterio sig