「電離」と「プラズマ」

書かれていることの１００分の１も、私には「理解」はできないが、私レベルの者でも、読めばいちおう「何となく」イメージは分かる気がする。

大胆に言えば、以下の、あるいは一般的な「プラズマ」の説明が難解なのは、要は、「電離」とは実は「電化」のことであり、原子や分子などが帯電することだ、という、言葉の問題だ。電離と帯電では正反対にしか思えないわけで、これは「専門語」の持つ欠陥だろう。（意図的に難解にしている可能性もある。）

そして電離した、つまり帯電した物体をイオンというらしい。要するに「プラズマ」とは「電離（電化・帯電）した状態」のことだ、という認識でいいのではないか。そのように単純化したらイメージだけはつかめると思うが、学問の言葉はいちいち正確性を要求するので説明も難解になる。（物自体と、その物の「状態」は別だが、その混乱も世間には多いのではないか。だから、幽霊話のようになる。）

「火もプラズマの一種である」と知るだけでも、「プラズマ」という存在が「完全な外国人」から「隣人」程度にはなるのではないか。

「宇宙空間においては全宇宙の質量の99%以上がプラズマであり、プラズマは最もありふれた物質の状態である。」


（以下引用）

自然界における例[編集]

地球[編集]

地球上では、雷や電離層などが代表的であり、地球電磁気学や超高層大気物理学によって研究される。

マーチソン広視野電波干渉計を用いた観測によって、高度約600kmの電離層上部からその上のプラズマ圏に向かって地磁気に沿って伸びるチューブ状のプラズマ構造物の存在が確認されている。

我々の生活に必要不可欠な火もプラズマの一種である。

炎

火は燃料の酸化によって高温となり、燃料の一部が電離してプラズマ状態になっている。ろうそくの炎が高電圧をかけた電極に引き寄せられるといった簡単な実験を通して、プラズマの存在を身近なものとして理解できる。炎の中に金属化合物などを入れると、炎色反応により元素特有のスペクトルを放射する。ただし、有機物を燃焼させた際の炎の色は原子スペクトルではなく、主に炭素の黒体放射に由来する。

雷

雷は帯電した雲と大地の間で生じる火花放電である。火花放電では、高電圧により加速された電子によって大気が電離しプラズマ状態となる。また、イオンが大地に衝突したときに2次電子がプラズマ内に供給される。

電離層

太陽からの紫外線により、地上から100km付近の大気が電離しプラズマ状態となったものである。電離層は中性大気とプラズマが混在する弱電離プラズマである。電子密度分布は、紫外線による電子生成率と、電子とイオンの再結合などの電子減少率との釣り合いから求まる^[9]。

オーロラ

オーロラは太陽風から供給された電子線が地磁気に沿って降下し、電子線によって励起された大気中の酸素や窒素が発光する現象である。

その他の地球におけるプラズマに、中間圏発光現象、セントエルモの火、球電、地震などがある。

宇宙[編集]

宇宙空間においては全宇宙の質量の99%以上がプラズマであり、プラズマは最もありふれた物質の状態である。地球と太陽の近傍の宇宙の物理現象を扱う太陽地球系物理学、宇宙スケールの現象をプラズマと関連付けて探究するプラズマ宇宙論、天体における物理現象を扱う天体物理学などの研究領域がある。

太陽

太陽はプラズマ状態である。2006年9月に打ち上げられた太陽観測衛星「ひので」によって、太陽を取り巻くプラズマ化した大気の中で起こっている活発な現象を、より詳細に観測・研究できるようになった。