مترجم: حمید وثیق زاده
منبع: راسخون
منبع: راسخون
پلاسما اهمیت بسیار زیادی در فیزیک و زیست شناسی دارد. ولی مفهوم پلاسما در فیزیک، منتج شده از پلاسما در زیست شناسی است. در اینجا ما قصد داریم برخی از مفاهیم و ابعاد پلاسما را روشن کرده و توضیح دهیم چگونه و از چه جنبههایی پلاسمایی که در زیست شناسی به کار میرود با پلاسمای فیزیک متفاوت است.
اگر بخواهیم تعریف سادهای از پلاسما در فیزیک ارائه دهیم، پلاسما حالت چهارم ماده است که بعد از جامد، مایع و گاز مطرح میشود. این حالت ماده وقتی حاصل میشود که گاز تا جایی گرم شود که اتمهای آن تمام الکترونهای خود را از دست بدهند. نتیجه آن یک شبه-گاز میباشد که شامل مجموعهای از هستهها و الکترونهای آزاد است. میتوان هستهها را که تمام الکترونهای خود را از دست دادهاند یونهایی فرض کرد که بار الکتریکی بسیار زیادی دارند. بنابراین کل مجموعه باردار و رسانا است. فرآیند اساسی که در تشکیل پلاسما رخ میدهد کاملاً ساده است. با گرم کردن، انرژی به گاز منتقل میشود. این موجب میشود که گاز از ساختار مولکولی خارج شده و به شکل یک مجموعه اتمی درآید، که این مجموعه از اتمها نیز الکترون خود را به تدریج از دست میدهند. بنابراین اتمها تبدیل به هسته میشوند که میتوان آنها را یونهای با بار مثبت فرض کرد.
پلاسما در فیزیک
بنابراین پلاسما به خودی خود در محیط عاری از هرچیز، و به شکل طبیعی تشکیل نمیشود. همچنین لازم است با میدانهای الکترومغناطیسی کنترل شود تا بدون اینکه با چیزی واکنش داده یا به چیزی تبدیل دهد و تغییر شکل پیدا کند بصورت پلاسما باقی بماند. ستارگان که در فضا قرار دارند بهترین مثال برای این مورد هستند. خلأی که در فضا وجود دارد مانع از واکنش دادن آنها میشود. دانشمندان پارامترهای اصلی که پلاسما را تعریف میکند را مشخص کردهاند. این پارامترها شامل مقدار تقریبی یونها و الکترونها، فرکانس و حجم تکرار مجموعه، اندازه، طولعمر، چگالی، دما و میدانهای مغناطیسی میشود.همانطور که قبلاً اشاره شد پلاسما بطور طبیعی در ستارگان یا در رعد و برق اتفاق میافتد. پلاسمای غیرطبیعی نیز در وسایلی مانند لامپ نئون یا صفحه نمایش تلویزیونها وجود دارد. در سال 1928، لانگمور (1) این ماده را "پلاسما" نامید زیرا شباهت زیادی به پلاسمای خون داشت.
پلاسما در زیست شناسی
در زیستشناسی واژه پلاسما بیشتر اشاره به پلاسمای خون دارد. در حیوانات، مانند پستانداران، 55 درصد خون را که در کل بدن جریان دارد پلاسما تشکیل میدهد. ظاهر آن شبیه مادهای زرد رنگ که به سفیدی بزند است، و مادهای است که به عنوان محیط پذیرنده تمام سلولهای خونی محسوب میشود. همچنین با غشائی که اطراف آن را فراگرفته از دیگر ارگانهای سلولی جدا میشود.90 درصد پلاسما را آب تشکیل میدهد و باقی آن را پروتئین، گلوکز، فاکتورهای لختهکننده خونی، یونهای معدنی، هورمونها، و دیاکسید کربن. مواد دیگری نیز در پلاسما هست. تزریق پلاسمای خون در جنگهای جهانی بسیار انجام شد و از این رو تبدیل به مفهوم کاملاً شناخته شده شد. پلاسما را میتوان برای ترمیم زخمهای شدید، رساندن شخص به سطح انرژی طبیعی و مناسب، کمک به بهبود زخم، انسداد خونریزی، و درنهایت افزایش فاکتورهای لختهکننده خونی بکار برد.
واژه پلاسما هنگامی که در زمینه زیستشناسی بکار میرود همیشه همراه با یک پیشوند خونی است. بجای پلاسما واژه سرم خونی (پلاسمای عاری از فیبرینوژن) هم که بکار میرود، هرچند که معنا و موارد استفاده آن متفاوت از پلاسما است. پلاسما ماده اصلی خون انسان است، همانطور که در فیزیک هم بزرگترین و بیشترین رکن تشکیلدهنده مواد جهان پلاسما است.
پي‌نوشت‌ها:
(1) Irving Langmuir
/ج
