¿Puede existir el plasma de baja temperatura?

El plasma es un gas ionizado que, hasta donde yo sé, solo se produce a altas temperaturas. Cuando el plasma se enfría, tiende a recombinarse con los electrones presentes y volver a convertirse en gas. Pero, ¿qué pasaría si se eliminaran los electrones disociados en el plasma y se permitiera que el plasma se enfriara en el vacío, mientras se mantiene en su lugar por un fuerte campo magnético? ¿Esta sustancia seguiría siendo plasma? es posible?

Si elimina los electrones, el gas resultante tendría carga positiva. Las partículas con carga positiva se repelen entre sí. Entonces, ¿quiere decir 'permitido enfriar en el vacío pero mantenido en su lugar de alguna manera por XXXX o YYYY'?
por el bien de este experimento mental, sí, supongamos que se mantiene en su lugar por un fuerte campo magnético. Pero, ¿no debería una molécula de plasma seguir siendo plasma?
Creo que lo vería como un núcleo atómico, pero realmente me siento fuera de mi alcance en esto. Lo que significa que estaré atento a esta pregunta y, con suerte, disfrutaré de las próximas respuestas.

Respuestas (3)

Por definición, un plasma es neutro.

El plasma se describe vagamente como un medio eléctricamente neutro de partículas positivas y negativas (es decir, la carga total de un plasma es aproximadamente cero).

Existe tal cosa como un plasma no neutral . Puede construirlos almacenando partículas cargadas en una trampa Penning . Estos no muestran los tipos de propiedades que espera de los plasmas neutros. Por ejemplo, en los plasmas neutros hay un efecto de "pantalla" donde, debido a que los portadores de carga son bastante móviles, cualquier concentración de carga es rodeada inmediatamente por una carga opuesta, lo que limita el radio sobre el cual se siente su influencia.

Tenga en cuenta que la fuerza eléctrica es increíblemente fuerte. Dependiendo de cómo lo midas, está entre alrededor 10 39 y 10 42 veces como la gravedad. Entonces, incluso una pequeña cantidad de plasma completamente cargado sería muy difícil de contener.

Entonces, supongo que indirectamente lo que dices es que, si bien es posible lograr esto, requeriría mucha fuerza y ​​luego, ¿puede que ni siquiera sea plasma? Y supongo que esto implica que una vez que se aísla la parte cargada positivamente, ¿puede ser relativamente fácil enfriarse?
@Loourr No veo ningún fundamento para su suposición de que implica que la parte cargada positivamente, una vez aislada, puede ser relativamente fácil de enfriar en la respuesta de Dan Piponi. Esto parece pura ilusión por tu parte.

También hay plasma en el espacio exterior, principalmente núcleos de Hidrógeno y Helio, con un rango de temperaturas muy amplio. Mucho de él es muy caliente, pero mucho también es frío.

Véase, por ejemplo, http://en.wikipedia.org/wiki/Interstellar_medium

Mientras tanto, en la Tierra se han hecho experimentos con partículas atrapadas, algunas de las cuales están ionizadas. Sería un poco engañoso llamar a esto un plasma, ya que están separados (como dijiste en tu comentario) por un campo electromagnético, pero a veces también pueden interactuar fuertemente entre sí.

Si la densidad es extremadamente pequeña , la tasa de recombinación de electrones libres con átomos ionizados (o solo protones) puede equilibrar exactamente la tasa de ionización térmica incluso a temperaturas razonablemente bajas. Depende de lo que uno llame "frío", y también qué fracción de átomos neutros (¿un pequeño porcentaje, o solo una parte en un millón?) uno acepta y todavía lo llama plasma. Pero eso sí, en principio, un plasma puede estar frío si está extremadamente diluido. Elija una temperatura, una fracción dada de hidrógeno atómico, y siempre habrá una densidad lo suficientemente baja como para que el equilibrio del plasma se alcance a la temperatura elegida y la fracción elegida de hidrógeno atómico. ¡Con un electrón y un protón por parsec cúbico, supongo que solo se puede obtener un 0,01 % de hidrógeno atómico para temperaturas bastante bajas!

En particular, un "manómetro de cátodo frío" mide la presión de vacío midiendo la conductividad del gas residual en la cámara de vacío. Los manómetros de cátodo frío solo funcionan por debajo de la presión de transición del plasma, que es baja a temperatura ambiente, pero bastante accesible.
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