البلازما
البلازما (من الإنكليزية: Plasma) أو الهَيُولَى هي حالة متميزة من حالات المادة يمكن وصفها بأنها غاز متأين تكون فيه الإلكترونات حرة وغير مرتبطة بالذرة أو بالجزيء. فإذا علمنا أن المادة توجد في الطبيعة في ثلاث حالات: صلبة وسائلة وغازية، فإنه بالإمكان تصنيف البلازما على أنها الحالة الرابعة التي يمكن أن توجد عليها المادة.

على النقيض من الغازات فإن للبلازما صفاتها الخاصة. يؤدي التأين لخروج واحد أو أكثر من الإلكترونات عند تسليط حرارة أو طاقة معينة. هذه الشحنة الكهربية تجعل البلازما أو الهيولى موصلة للكهرباء ولذلك ستستجيب بقوة للمجال الكهرومغناطيسي. تأخذ البلازما شكل غاز محايد (معتدل) شبيه بالغيوم، على سبيل المثال النجوم. أو قد يأتي كحزم متأينة ولكنها تحتوي على غبار وحبيبات (وتسمى البلازما المغبرة) وهذه قد شكلت بواسطة الحرارة والغاز المتأين. فعند قذف الإلكترون بعيدا عن النواة سيجعل الشحنات الموجبة والسالبة أكثر حرية.

تاريخ البلازما
في عام 1879 اكتشف العالم السير وليام كروكس البلازما عن طريق أنبوب كروكس و أطلق عليها آنذاك "المادة الإشعاعية". واكتشف العالم البريطاني جوزيف طومسون خصائص و طبيعة البلازما عام 1897, و يرجع الفضل في تسمية البلازما إلى العالم إيرفينغ لانغموير في عام 1928ربما لأنه رأى انها تشبه بلازما الدم.

وقد كتب لانغموير:

   بجوار الأقطاب يوجد أغطية رقيقة تحتوي إلكترونات قليلة، الغاز المتأين يحتوي على أيونات وإلكترونات بكميات متساوية تقريبا مما يجعل ناتج شحن المكان بسيط جدا. يستحسن أن نستخدم اسم البلازما لتعريف المنطقة المحتوية على شحنات متساوية من الإلكترونات والأيونات

عموميات البلازما
تشكل البلازما نسبة 99% من المادة الكونية بين النجوم و المجرات من حيث الكتلة والحجم، بعض الكواكب تشكل البلازما أغلب مادتها، حيث يعتبر كوكب المشتري كتلة هائلة من البلازما. فقط حوالي 0.1 % من الكتلة و 10−15 % من الحجم يدخل بمدار كوكب بلوتو.لاحظ عالم البلازما الشهير هانز ألفين أن هناك كميات قليلة من الحبيبات تتصرف خلال الشحنات الكهربية كشوارد (أيونات) وكشكل من أشكال البلازما (بلازما مغبرة).

أشكال البلازما تتضمن
الصناعية:
موجودة بشاشات البلازما مثل التلفاز
مصابيح التألق (لمبات الفلوريسنت) (إنارة ذات طاقة ضعيفة)، إشارات النيون[7]
عوادم الصواريخ
النطاق الموجود أمام الحاجز الحراري لسفن الفضاء خلال دخولها غلاف الأرض الجوي
داخل هالة مولد تفريغ الأوزون.
أبحاث الاندماج النووي
التقوس الكهربي الموجود بالإنارة القوسية، لحام القوس الكهربي أو المصباح (المدفع) البلازمي
مصابيح البلازما وتسمى كرة البلازما
يستخدم البلازما لحفر رقائق الحاسوب لإنتاج الدوائر الكهربية وصنع أشباه الموصلات.

بلازما أرضية:
البرق و الصواعق
كرة اللهب
نار سانت إلمو
طبقة الأيونوسفير
الشفق القطبي

بلازما فيزياء فلكية و فضاء كوني:
الشمس و النجوم
(البلازما تسخن بالاندماج النووي)
رياح شمسية
الفراغ المحيط بين الكواكب
الفراغ المحيط بين النجوم
الفراغ المحيط بين المجرات
حلقة أحد أقمار المشتري
الأقراص الناشئة من تكوين الأجسام النجمية الضخمة
سديم المجرات

خصائص ومعالم البلازما

تعريف البلازما
يعتبر وصف البلازما على أنها وسط متعادل من الجسيمات سالبة و موجبة الشحنة، وصفاً ضعيفاً تعوزه الدقة وذلك لأن تعريف البلازما لابد أن يتضمن ثلاثة معايير مما يعطى دقة أكثر وهي :-

1.تقارب البلازما: الجسيمات المشحونة يجب أن تكون متقاربة بدرجة أن لكل جسيم له أن يؤثر على الكثير من الجسيمات القريبة بدلاً من مجرد التفاعل مع أقرب الجسيمات (والتأثير الجماعي هي الصفة المميزة للبلازما). تقارب البلازما يكون له تأثير أقوى كلما كانت أعداد الإلكترونات داخل المجال المؤثر (يسمى كرة ديباي) لها نصف قطر من الجسيمات الكبيرة يسمى (طول ديباي). معدل عدد الجسيمات بمجال ديباي هو قيمة أو مقدار البلازما ويرمز على شكل "Λ" وهو حرف لامدا بالأبجدية الإغريقية.
2.حجم التفاعلات في البلازما: حيث أن نصف قطر ديباي Debye صغير بالمقارنة بالحجم الطبيعي للبلازما الموجودة في الكون. وهذا يعنى أن مقدار التفاعلات الحادثة في قلب كتلة البلازما لها أهمية كبيرة عنها على حواف البلازما آخذين في الاعتبار تأثير ما يحيط بالبلازما من الوسط المحيط بها.
3.تردد البلازما: تردد الإلكترونات في البلازما هو كبير بالمقارنة بتردد الإلكترون في حالته المتعادلة (ويقيس التردد البلازمي للإلكترون ويسمى موجات البلازما أو موجات لانغموير تقيس كثافة الشحنة في محيط موصل مثل البلازما والمعادن. وينتج من الكمية في هذا التردد (البلازمون) وهو شبه جزيء للبلازما)أكبر من تردد الإلكترون بالحالة الطبيعية (بقياس موجات التصادم بين الإلكترونات والجسيمات المحايدة) بهذه الحالة البلازما تتصرف بحماية شحناتها بسرعة (شبه محايد هو تعريف آخر للبلازما).