안녕하세요. 서윤하 기자입니다.
(출처 : 직접 찍음)
여러분은 위 사진처럼 생긴 플라즈마 볼을 보신 적 있으신가요?
저는 플라즈마 볼을 보면서 플라즈마는 어떤 물질인지 궁금했는데요,
오늘은 플라즈마가 무엇인지 알아보겠습니다.
플라즈마의 발생 원리
어떤 기체 분자에 높은 온도의 열을 가하면 그 기체 분자는 해리*됩니다.
그 해리된 분자에 계속 열을 가하거나 방사선을 쬐게 할 경우,
원자의 가장 바깥쪽에 있는 전자가 궤도를 이탈해
(+)극을 가진 원자(해리된 분자), (-)극을 가진 자유전자(궤도를 이탈한 전자) 그리고 중성입자로 분리됩니다.
이 과정을 ‘원자의 이온화’라고 합니다.
(출처 : 플라즈마 물성정보시스템)
여기서 생긴 자유전자가 에너지를 계속 공급받아서 가속되면 다른 기체 분자와 충돌하게 됩니다.
그렇게 원자의 이온화가 계속 반복되면서 생긴 (+)원자와 (-)원자와 중성입자들을 합쳐서 플라즈마라고 합니다.
플라즈마의 성질
플라즈마는 전기적으로 중성을 띱니다.
그러면서 동시에 도체의 성질이 있기도 합니다.
다른 고체 도체들과 차이점은 이온도 같이 움직인다는 것입니다.
또 플라즈마 입자들은 서로 작용을 합니다.
그 때 특이한 색의 빛이 나오는데 바로 그것이 플라즈마 볼의 빛입니다.
자연 속의 플라즈마
우리가 사는 지구에는 플라즈마가 거의 존재하지 않습니다. 있다면 번개 정도밖에 없습니다.
그러나 우주에서는 다릅니다. 우주에서는 물질의 99% 정도가 플라즈마입니다.
예를 들면 오로라, 밴앨런대** 등이 있습니다. 별들 사이에 분포하는 기체들도 플라즈마로 이루어져 있습니다.
자연은 아니지만 인공태양도 태양 속에 있는 플라즈마의 원리를 이용한 것입니다.
(태양 속의 플라즈마는 2탄에서 나옵니다.)
이렇게 제4의 물질, 플라즈마에 대해서 알아보았습니다.
곧 나올 2탄도 기대해 주세요~
이상 서윤하 기자였습니다.
해리* : 화합물이 각각의 분자나 원자 또는 이온 등으로 나누어지는 현상(두산백과)
밴앨런대** : 지구 자기극 축에 대칭인, 고리 모양으로 지구를 둘러싸고 있는 고에너지의 입자군(네이버 지식백과)
[출처 : 더숲, 네이버 지식백과, 두산백과]
지구에 살고 있는 우리에게는 고체, 액체, 기체 상태의 물질들이 익숙합니다. 그러나 우주로 시야를 넓혀 보면, 지구에서는 보기 힘든 물질의 상태인 플라스마를 흔히 만나게 됩니다. 이처럼 우주를 가득 채우고 있는 플라스마에 대한 연재 기사가 시작되었네요. 1편인 만큼 플라스마의 기본 개념들에 대해 쉽게 잘 풀어 준 것 같고요, 자연스럽게 다음 편에 대해 기대감을 갖게 하면서 기사가 마무리되었군요. 그리고 요즘 하늘이 심상치 않아서 번개를 만날 기회가 종종 생기는데, 이 기사를 읽은 친구들은 번개를 보면서 "앗! 플라스마다!"라고 떠올리면 좋을 것 같아요. 새롭게 알게 된 사실을 일상에서 만나는 즐거움을 느껴 보기 바랍니다!