E njëjta substancë në natyrë ka aftësinë të ndryshojë rrënjësisht vetitë e saj në varësi të temperaturës dhe presionit. Një shembull perfekt këtë mund ta bëjë uji, i cili ekziston në formë akull i fortë, lëngje dhe avull. Këto janë tre gjendje agregate të një substance të caktuar, e cila ka formula kimike H 2 O. Substancat e tjera në kushte natyrore janë të afta të ndryshojnë karakteristikat e tyre në mënyrë të ngjashme. Por përveç atyre të listuara, ka edhe gjëra të tjera në natyrë gjendje fizike- plazma. Kjo është mjaft e rrallë në kushtet tokësore të pajisura me cilësi të veçanta.
Struktura molekulare
Nga çfarë varen 4 gjendjet e materies në të cilat ndodhet materia? Nga bashkëveprimi i elementeve të atomit dhe vetë molekulave, të pajisura me vetitë e zmbrapsjes dhe tërheqjes së ndërsjellë. Këto forca janë vetë-kompensuese në gjendjen e ngurtë, ku atomet janë renditur saktë gjeometrikisht, duke formuar rrjetë kristali. Në të njëjtën kohë, objekti material është i aftë të ruajë të dyja sa më sipër karakteristikat e cilësisë: vëllimi dhe forma.
Por ia vlen energjia kinetike molekulat do të rriten, duke lëvizur në mënyrë kaotike, ato shkatërrojnë rend i vendosur duke u kthyer në lëng. Kanë rrjedhshmëri dhe karakterizohen nga mungesa e parametrave gjeometrikë. Por në të njëjtën kohë, kjo substancë ruan aftësinë e saj për të mos ndryshuar vëllimi i përgjithshëm. Në gjendje të gaztë tërheqje reciproke midis molekulave mungon plotësisht, kështu që gazi nuk ka formë dhe ka mundësinë e zgjerimit të pakufizuar. Por përqendrimi i substancës bie ndjeshëm. Vetë molekulat nuk ndryshojnë në kushte normale. Ky është tipari kryesor i 3 nga 4 gjendjet e para të materies.
Transformimi i shteteve
Procesi i transformimit të ngurta në forma të tjera është e mundur të kryhet duke rritur gradualisht temperaturën dhe duke ndryshuar presionin. Në këtë rast, tranzicionet do të ndodhin befas: distanca midis molekulave do të rritet ndjeshëm, lidhjet ndërmolekulare do të shkatërrohen me një ndryshim në densitet, entropi, sasi. energji e lirë. Është gjithashtu e mundur që një trup i ngurtë të shndërrohet drejtpërdrejt në një formë të gaztë, duke anashkaluar fazat e ndërmjetme. Quhet sublimim. Një proces i tillë është mjaft i mundur në kushte normale tokësore.
Por kur të arrijnë treguesit e temperaturës dhe presionit niveli kritik, energjia e brendshme e substancës rritet aq shumë sa që elektronet, duke lëvizur me shpejtësi marramendëse, largohen nga orbitat e tyre brendaatomike. Në këtë rast, formohen grimca pozitive dhe negative, por dendësia e tyre në strukturën që rezulton mbetet pothuajse e njëjtë. Kështu, lind plazma - një gjendje grumbullimi i një substance që është, në fakt, një gaz, plotësisht ose pjesërisht i jonizuar, elementët e së cilës janë të pajisur me aftësinë për të bashkëvepruar me njëri-tjetrin në distanca të gjata.
Plazma e hapësirës me temperaturë të lartë
Plazma, si rregull, është një substancë neutrale, megjithëse përbëhet nga grimca të ngarkuara, sepse elementët pozitivë dhe negativë në të, duke qenë afërsisht të barabartë në sasi, kompensojnë njëri-tjetrin. Kjo gjendje grumbullimi në kushte normale tokësore është më pak e zakonshme se të tjerat e përmendura më parë. Por pavarësisht kësaj, shumica e trupave kozmikë përbëhen nga plazma natyrore.
Një shembull i kësaj është Dielli dhe yjet e tjerë të shumtë të Universit. Temperaturat atje janë fantastikisht të larta. Në fund të fundit, në sipërfaqen e trupit kryesor të sistemit tonë planetar ato arrijnë 5500°C. Kjo është më shumë se pesëdhjetë herë më e lartë se parametrat e nevojshëm për zierjen e ujit. Në qendër të topit që merr frymë zjarri, temperatura është 15,000,000°C. Nuk është për t'u habitur që gazrat (kryesisht hidrogjeni) jonizohen atje, duke arritur gjendjen agregate të plazmës.
Plazma me temperaturë të ulët në natyrë
Mediumi ndëryjor që mbush hapësirën galaktike përbëhet gjithashtu nga plazma. Por ndryshon nga varieteti i tij me temperaturë të lartë i përshkruar më parë. Një substancë e tillë përbëhet nga lëndë jonizuese që rezulton nga rrezatimi i emetuar nga yjet. Kjo është plazma me temperaturë të ulët. Në të njëjtën mënyrë, rrezet e diellit, duke arritur në kufijtë e Tokës, krijojnë jonosferën dhe rripin e rrezatimit të vendosur mbi të, të përbërë nga plazma. Dallimet janë vetëm në përbërjen e substancës. Edhe pse të gjithë elementët e paraqitur në tabelën periodike mund të jenë në një gjendje të ngjashme.
Plazma në laborator dhe aplikimi i saj
Sipas ligjeve, mund të arrihet lehtësisht në kushtet e njohura për ne. Gjatë kryerjes së eksperimenteve laboratorike, mjafton një kondensator, diodë dhe rezistenca e lidhur në seri. Një qark i tillë lidhet me një burim aktual për një sekondë. Dhe nëse prekni një sipërfaqe metalike me tela, atëherë vetë grimcat e saj, si dhe molekulat e avullit dhe ajrit të vendosura afër, jonizohen dhe gjenden në gjendjen agregate të plazmës. Karakteristikat e ngjashme të materies përdoren për të krijuar ekrane ksenon dhe neoni dhe makina saldimi.
Plazma dhe dukuritë natyrore
Në kushte natyrore, plazma mund të vërehet në dritën e Dritave Veriore dhe gjatë një stuhie në formën e rrufesë së topit. Shpjegim për disa dukuritë natyrore, të cilës i atribuoheshin më parë vetitë mistike, tani ka dhënë fizika moderne. Plazma, e cila formohet dhe shkëlqen në skajet e objekteve të larta dhe të mprehta (shtreku, kulla, pemë të mëdha) nën një gjendje të veçantë të atmosferës, u mor shekuj më parë nga marinarët si një pararojë e fatit. Kjo është arsyeja pse këtë fenomen i quajtur “Zjarri i Shën Elmos”.
Duke parë një rrjedhje korona në formën e xhufkave ose trarëve të shndritshëm gjatë një stuhie në një stuhi, udhëtarët e morën këtë si një ogur të mirë, duke kuptuar se ata kishin shmangur rrezikun. Nuk është për t'u habitur, sepse objektet që ngrihen mbi ujë, të përshtatshme për "shenjat e një shenjtori", mund të tregojnë afrimin e një anijeje në breg ose të profetizojnë një takim me anije të tjera.
Plazma jo ekuilibër
Shembujt e mësipërm tregojnë në mënyrë elokuente se nuk është e nevojshme të ngrohni një substancë në temperatura fantastike për të arritur gjendjen e plazmës. Për jonizimin mjafton të përdoret forca fushë elektromagnetike. Në të njëjtën kohë, elementët e rëndë përbërës të materies (joneve) nuk marrin energji të konsiderueshme, sepse temperatura gjatë këtij procesi mund të mos kalojë disa dhjetëra gradë Celsius. Në kushte të tilla, elektronet e dritës, duke u shkëputur nga atomi kryesor, lëvizin shumë më shpejt se më shumë grimca inerte.
Plazma e tillë e ftohtë quhet joekuilibër. Përveç TV plazma dhe llamba neoni, përdoret gjithashtu në pastrimin e ujit dhe ushqimit, dhe përdoret për dezinfektim për qëllime mjekësore. Përveç kësaj, plazma e ftohtë mund të ndihmojë në përshpejtimin e reaksioneve kimike.
Parimet e përdorimit
Një shembull i shkëlqyer se si plazma e krijuar artificialisht përdoret për të mirën e njerëzimit është prodhimi i monitorëve të plazmës. Qelizat e një ekrani të tillë janë të pajisura me aftësinë për të emetuar dritë. Paneli është një lloj "sanduiçi" i fletëve të qelqit të vendosura afër njëra-tjetrës. Midis tyre vendosen kuti me përzierje gazesh inerte. Ato mund të jenë neoni, ksenon, argon. Dhe me radhë sipërfaqe e brendshme Fosforet blu, jeshile dhe të kuqe aplikohen në qeliza.
Elektrodat përçuese janë të lidhura jashtë qelizave, midis të cilave krijohet një tension. Si rezultat, lind një fushë elektrike dhe, si rezultat, molekulat e gazit jonizohen. Plazma që rezulton lëshon rrezet ultraviolet, absorbohet nga fosforet. Për shkak të kësaj, fenomeni i fluoreshencës ndodh përmes fotoneve të emetuara. Për shkak të lidhje komplekse rrezet në hapësirë shfaqet një imazh i ndritshëm i një larmi hijesh.
Tmerret plazmatike
Kjo formë e materies merr një pamje vdekjeprurëse gjatë shpërthim bërthamor. Plazma në vëllime të mëdha formohet gjatë këtij procesi të pakontrolluar me lëshimin sasi e madhe lloje të ndryshme të energjisë. si rezultat i aktivizimit të detonatorit, shpërthen dhe nxehen në temperatura gjigante në sekondat e para. ajri i ambientit. Në këtë pikë, shfaqet një top zjarri vdekjeprurës, i cili rritet me një shpejtësi mbresëlënëse. Zona e dukshme e sferës së ndritshme rritet nga ajri i jonizuar. Mpiksjet, fryrjet dhe rrymat e plazmës nga shpërthimi formojnë një valë goditëse.
Në fillim, topi i ndritshëm, duke përparuar, thith menjëherë gjithçka në rrugën e tij. Jo vetëm kockat dhe indet e njeriut kthehen në pluhur, por edhe shkëmbinj të fortë, madje shkatërrohen strukturat dhe objektet artificiale më të qëndrueshme. Dyert e blinduara të strehimoreve të sigurta nuk ju shpëtojnë tanket dhe pajisjet e tjera ushtarake.
Plazma në vetitë e saj i ngjan gazit në atë që nuk ka forma të caktuara dhe vëllimi, si rezultat i kësaj është i aftë për zgjerim të pakufizuar. Për këtë arsye, shumë fizikantë shprehin mendimin se nuk duhet të konsiderohet një gjendje e veçantë grumbullimi. Megjithatë, dallimet e tij domethënëse nga vetëm gazi i nxehtë janë të dukshme. Këto përfshijnë: mundësinë për të kryer rrymat elektrike dhe ndjeshmëria ndaj fushave magnetike, paqëndrueshmëria dhe aftësia grimcat e përbëra kanë shpejtësi dhe temperatura të ndryshme, ndërsa bashkëveprojnë kolektivisht me njëri-tjetrin.
një gaz i jonizuar pjesërisht ose plotësisht i formuar nga atomet (ose molekulat) neutrale dhe grimcat e ngarkuara (jonet dhe elektronet). Karakteristika më e rëndësishme e plazmës është kuazineutraliteti i saj, që do të thotë se dendësia e vëllimit të grimcave të ngarkuara pozitive dhe negative nga të cilat ajo formohet janë pothuajse të njëjta. Një gaz shndërrohet në gjendje plazmatike nëse disa nga atomet (molekulat) përbërëse të tij për ndonjë arsye kanë humbur një ose më shumë elektrone, d.m.th. shndërrohen në jone pozitive. Në disa raste, në plazmë si rezultat i "lidhjes" së elektroneve me atomet neutrale, jonet negative. Nëse nuk ka mbetur grimca neutrale në gaz, thuhet se plazma është plotësisht e jonizuar.
Nuk ka kufi të mprehtë midis gazit dhe plazmës. Çdo substancë që fillimisht është në gjendje të ngurtë fillon të shkrihet me rritjen e temperaturës dhe me ngrohjen e mëtejshme avullon, d.m.th. shndërrohet në gaz. Nëse është një gaz molekular (për shembull, hidrogjen ose azot), atëherë me një rritje të mëvonshme të temperaturës, molekulat e gazit shpërbëhen në atome individuale (shpërbërja). Në një temperaturë edhe më të lartë, gazi jonizohet, në të shfaqen jone pozitive dhe elektrone të lira. Elektronet dhe jonet që lëvizin lirshëm mund të mbajnë rrymë elektrike, kështu që një përkufizim i plazmës është se plazma është një gaz përçues. Ngrohja e një substance nuk është mënyra e vetme marrjen e plazmës.
Plazma është gjendja e katërt e materies, ajo bindet ligjet e gazit dhe në shumë aspekte sillet si gaz. Në të njëjtën kohë, sjellja e plazmës në një numër rastesh, veçanërisht kur ekspozohet ndaj fushave elektrike dhe magnetike, rezulton të jetë aq e pazakontë saqë shpesh quhet një gjendje e re e katërt e materies. Në vitin 1879, fizikani anglez W. Crookes, i cili studioi shkarkimi elektrik në tuba me ajër të rrallë, shkruante: “Fenomene në tubat e evakuuar hapen për shkenca fizike një botë e re në të cilën materia mund të ekzistojë në një gjendje të katërt.” Filozofët e lashtë besonin se baza e universit përbëhet nga katër elementë: toka, uji, ajri dhe zjarri. . NË në një kuptim të caktuar kjo korrespondon me ndarjen e pranuar aktualisht në gjendje agregate të materies, dhe elementi i katërt, zjarri, korrespondon, padyshim, me plazmën.
Vetë termi "plazma" në lidhje me një gaz jonizues pothuajse neutral u prezantua nga fizikanët amerikanë Langmuir dhe Tonks në vitin 1923 kur përshkruanin fenomenet në një shkarkim gazi. Deri atëherë, fjala "plazma" përdorej vetëm nga fiziologët dhe tregonte një përbërës të lëngshëm të pangjyrë të gjakut, qumështit ose indit të gjallë, por së shpejti koncepti i "plazmës" hyri fort në fjalorin fizik ndërkombëtar dhe u përdor gjerësisht.
Frank-Kamenetsky D.A. Gjendja e katërt e materies plazmatike. M., Atomizdat, 1963
Artsimovich L.A. Fizika elementare plazma. M., Atomizdat, 1969
Smirnov B.M. Hyrje në fizikën e plazmës. M., Nauka, 1975
Milantiev V.P., Temko S.V. Fizika e plazmës. M., Edukimi, 1983
Chen F. Hyrje në fizikën e plazmës. M., Mir, 1987
Gjeni "PLASMA" në
Në një shkarkim gazi ndodh numër i madh jonet pozitive për shkak të efikasitetit të lartë të jonizimit të ndikimit, dhe përqendrimi i joneve dhe elektroneve është i njëjtë. Një sistem i tillë i elektroneve dhe joneve pozitive të shpërndara me të njëjtin përqendrim quhet plazma .
Termi "plazma" u prezantua në vitin 1929 nga fizikantët amerikanë I. Langmuir dhe L. Tonks.
Plazma që shfaqet në një shkarkim gazi quhet shkarkim gaz; ai përfshin një kolonë pozitive të një shkarkimi shkëlqimi, një kanal shkëndije dhe shkarkimesh harku. Kolona pozitive paraqet të ashtuquajturat plazma jo izotermike
. Në një plazmë të tillë, energjitë mesatare kinetike të elektroneve, joneve dhe molekulave neutrale (atomeve) janë të ndryshme. Le të kujtojmë marrëdhënien midis energjisë mesatare kinetike të molekulave gaz ideal
(presioni i gazit në shkarkimin e shkëlqimit është i vogël, kështu që mund të konsiderohet ideal) dhe temperatura
Mund të argumentohet se temperaturat e përbërësve të plazmës janë të ndryshme. Kështu, temperatura e elektroneve në një shkëlqim shkarkohet në neon me një presion prej 3 mm. rt. Art., rreth 4∙10 4 K, dhe temperatura e joneve dhe atomeve është 400 K, dhe temperatura e joneve është pak më e lartë se temperatura atomike. Plazma në të cilën vlen barazia: (ku indekset "», « uh», « Dhe A "I referohet elektroneve, joneve, atomeve) i quajtur izotermik . Plazma e tillë ndodh gjatë jonizimit duke përdorur temperaturë të lartë (djegia e harkut në presionin atmosferik dhe më lart, kanali i shkëndijës); për shembull, në një hark me presion ultra të lartë (deri në 1000 atm.) temperatura e plazmës arrin 10,000 K, temperatura e plazmës gjatë një shpërthimi termonuklear është e rendit disa dhjetëra miliona gradë, në instalimin TOKAMAK për studimin termonuklear. reagimet - në rendin 7∙10 6
Plazma mund të lindë jo vetëm kur rryma kalon nëpër një gaz. Gazi gjithashtu mund të shndërrohet në gjendje plazme duke e ngrohur në temperatura të larta. Zonat e brendshme të yjeve (përfshirë diellin) janë në gjendje plazmatike, temperaturat e të cilave arrijnë 10 8 K (Fig. 8.10).
Ndërveprimi me rreze të gjatë Kulomb i grimcave të ngarkuara në një plazmë çon në një unike cilësore të plazmës, e cila na lejon ta konsiderojmë atë të veçantë, gjendja e katërt e materies.
Karakteristikat më të rëndësishme të plazmës :
Plazma është gjendja më e zakonshme e materies në Univers. Dielli dhe yjet e tjerë përbëhen nga plazma plotësisht e jonizuar dhe me temperaturë të lartë. Burimi kryesor i energjisë së rrezatimit yjor janë reaksionet e shkrirjes termodinamike që ndodhin në brendësi të yjeve në temperatura të mëdha. Mjegullnajat e ftohta dhe medium ndëryjor janë gjithashtu në gjendje plazmatike. Janë plazma me temperaturë të ulët, jonizimi i të cilave ndodh kryesisht nga fotojonizimi nën ndikimin e rrezatimi ultravjollcë yjet Në hapësirën afër Tokës, plazma e jonizuar dobët gjendet në rripat e rrezatimit dhe jonosferën e Tokës. Proceset që ndodhin në këtë plazmë shoqërohen me fenomene të tilla si stuhitë magnetike, shqetësime në komunikimet radio me rreze të gjatë dhe aurora.
Plazma e shkarkimit të gazit me temperaturë të ulët e formuar gjatë shkrirjes, ndezjes dhe shkarkimet e harkut në gaze, të përdorura gjerësisht në burime të ndryshme dritë, në lazer me gaz, për saldim, prerje, shkrirje dhe lloje të tjera të përpunimit të metaleve.
Interesi kryesor praktik në fizikën e plazmës lidhet me zgjidhjen e problemit të shkrirjes termonukleare të kontrolluar - procesi i shkrirjes së bërthamave atomike të lehta në temperatura të larta në kushte të kontrolluara. Prodhimi i energjisë së reaktorit është 10 5 kW/m 3 në reaksion
në një densitet plazmatik prej 10 5 cm - 3 dhe një temperaturë prej 10 8 K.
Propozohet të përmbajë plazmë me temperaturë të lartë (1950 BRSS, I.E. Tamm, A.D. Sakharov) nga një fushë magnetike e fortë në një dhomë toroidale me mbështjellje magnetike, e shkurtuar si - tokamak. Figura 8.11 tregon qark tokamak: 1 – mbështjellja primare e transformatorit; 2 – mbështjellje të fushës magnetike toroidale; 3 – astar, dhoma e brendshme me mure të hollë për nivelimin e fushës elektrike toroidale; 4 – mbështjellje të fushës magnetike toroidale; 5 – dhoma e vakumit; 6 – bërthama hekuri (bërthama magnetike).
Aktualisht, në kuadër të zbatimit të programit botëror termonuklear, sistemet më të fundit si p.sh tokamak. Për shembull, në Shën Petersburg u krijua rusishtja e parë tokamak sferik"Globus-M". Është planifikuar të krijohet një tokamak i madh TM-15 për të studiuar kontrollin e konfigurimit të plazmës. Ndërtimi i kazakistanit tokamak KTM ka filluar të testojë teknologjitë e energjisë termonukleare. Figura 8.12 tregon një diagram me prerje tërthore të KTM tokamak dhe pamjen e tij me një dhomë vakum.
Zbatimi i një reaksioni termonuklear të kontrolluar në plazmën me temperaturë të lartë do t'i lejojë njerëzimit në të ardhmen të marrë praktikisht burim i pashtershëm energji.
Plazma me temperaturë të ulët ( T~ 10 3 K) përdoret në burimet e shkarkimit të gazit dritë, lazer gazi, konvertues termionikë të energjisë termike në energji elektrike. Është e mundur të krijohet një motor plazma që është efektiv për manovrim brenda hapësira e jashtme dhe fluturime afatgjata në hapësirë.
Plazma shërben si një lëng pune në motorët e raketave plazma dhe gjeneratorët MHD.
Lëvizja e plazmës në një fushë magnetike përdoret në metodën e shndërrimit të drejtpërdrejtë të energjisë së brendshme të një gazi të jonizuar në energji elektrike. Kjo metodë u zbatua në gjenerator magnetohidrodinamik
(gjenerator MHD), diagrami i qarkut të të cilit është paraqitur në figurën 8.13. Gazi i jonizuar shumë i nxehtë, që rezulton nga djegia e karburantit dhe pasurimi i produkteve të djegies me avujt e metaleve alkali, të cilët rrisin shkallën e jonizimit të gazit, kalon nëpër grykë dhe zgjerohet në të. Në këtë rast, një pjesë e energjisë së brendshme të gazit shndërrohet në energjinë e tij kinetike. Në një fushë magnetike tërthore (në figurën 8.9, vektori i induksionit magnetik të fushës drejtohet përtej planit të vizatimit), jonet pozitive devijohen nën veprimin e forcave të Lorencit në elektrodën e sipërme. A , dhe elektronet e lira shkojnë në elektrodën e poshtme TE . Kur elektrodat janë të shkurtuara në një ngarkesë të jashtme, një rrymë elektrike rrjedh përmes saj, e drejtuar nga anoda , dhe elektronet e lira shkojnë në elektrodën e poshtme.
A, Gjeneratori MHD, në katodën e tij Vetitë e plazmës për të emetuar valët elektromagnetike - Gjatësitë e valëve ultravjollcë përdoren në televizorët plazma moderne me ekran të sheshtë. Jonizimi i plazmës në një ekran të sheshtë ndodh në një shkarkim gazi. Një shkarkim ndodh kur molekulat e gazit bombardohen nga elektronet e përshpejtuara fushë elektrike kategori e pavarur. Shkarkimi mbahet mjaft i lartë
Ekrani i një televizori ose ekrani me panel të sheshtë i bazuar në elementë të shkarkimit të gazit përbëhet nga numër i madh qeliza, secila prej të cilave është një element i pavarur rrezatues. Figura 8.14 tregon dizajnin e një qelize plazmatike të përbërë nga një fosfor 1, elektroda 2 që inicojnë plazmën 5, një shtresë dielektrike (MgO) 3, xhami 4, një elektrodë adrese 6. Elektroda e adresës, së bashku me funksionin kryesor të një përcjellës, kryen funksionin e një pasqyre që reflekton gjysmën e dritës, të emetuar nga fosfori drejt shikuesit.
Jeta e shërbimit të një ekrani të tillë plazmatik është 30 mijë orë.
Ekranet e sheshta të shkarkimit të gazit që riprodhojnë imazhe me ngjyra përdorin tre lloje fosforesh që lëshojnë dritë të kuqe (R), jeshile (G) dhe blu (B). Një televizor me ekran të sheshtë me një ekran të përbërë nga elementë të shkarkimit të gazit përmban rreth një milion qeliza të vogla plazma të grumbulluara në treshe pikselësh RGB ( pixel – element i figurës).
Cila është gjendja e katërt e materies, si ndryshon nga tre të tjerat dhe si t'i shërbejë një personi.
Supozimi i ekzistencës së gjendjes së parë të materies përtej triadës klasike u bë në fillim të shekullit të 19-të, dhe në vitet 1920 mori emrin e saj - plazma
Njëqind e pesëdhjetë vjet më parë, pothuajse të gjithë kimistët dhe shumë fizikantë besonin se materia përbëhet vetëm nga atome dhe molekula që janë të kombinuara në kombinime pak a shumë të renditura ose plotësisht të çrregullta. Pakkush dyshoi se të gjitha ose pothuajse të gjitha substancat janë të afta të ekzistojnë në tri faza të ndryshme - të ngurta, të lëngshme dhe të gazta, të cilat ato i marrin në varësi të tyre. kushtet e jashtme. Por hipotezat për mundësinë e gjendjeve të tjera të materies tashmë janë shprehur.
Ky model universal është konfirmuar si nga vëzhgimet shkencore ashtu edhe nga përvoja e mijëvjeçarëve. jetën e përditshme. Në fund të fundit, të gjithë e dinë se kur uji ftohet, ai shndërrohet në akull, dhe kur nxehet, vlon dhe avullon. Plumbi dhe hekuri gjithashtu mund të shndërrohen në lëng dhe gaz, thjesht duhet të ngrohen më fort. ME fundi i XVIII Për shekuj me radhë, studiuesit kishin ngrirë gazrat në lëngje dhe dukej plotësisht e besueshme që çdo gaz i lëngshëm në parim mund të bëhej për t'u ngurtësuar. Në përgjithësi, një pamje e thjeshtë dhe e kuptueshme e tre gjendjeve të materies dukej se nuk kërkonte korrigjime apo shtesa.
70 km nga Marseja, në Saint-Paul-les-Durance, pranë francezëve qendra kërkimore energji atomike Cadarache, do të ndërtohet reaktori termonuklear kërkimor ITER (nga latinishtja iter - shteg). Misioni kryesor zyrtar i këtij reaktori është "të demonstrojë fizibilitetin shkencor dhe teknologjik të prodhimit të energjisë së shkrirjes për qëllime paqësore". Në terma afatgjatë (30-35 vjet), bazuar në të dhënat e marra gjatë eksperimenteve në reaktorin ITER, mund të krijohen prototipe të termocentraleve të sigurta, miqësore me mjedisin dhe ekonomikisht fitimprurës.
Shkencëtarët e asaj kohe do të ishin mjaft të befasuar kur të mësonin se gjendjet e ngurta, të lëngëta dhe të gazta të lëndës atomike-molekulare ruhen vetëm në temperatura relativisht të ulëta, jo më shumë se 10,000 °, dhe madje edhe në këtë zonë ato nuk i shterojnë të gjitha strukturat e mundshme ( për shembull - kristalet e lëngëta). Nuk do të ishte e lehtë të besohej se pjesa e tyre nuk përbën më shumë se 0.01% të masë totale të Universit aktual. Tani e dimë se materia realizohet në shumë forma ekzotike. Disa prej tyre (për shembull, të degjeneruar gaz elektronik dhe lënda neutronike) ekzistojnë vetëm brenda trupave kozmikë super të dendur (xhuxhët e bardhë dhe yjet neutron), dhe disa (si lëngu kuark-gluon) lindën dhe u zhdukën në një moment të shkurtër pak më vonë shpërthim i madh. Sidoqoftë, është interesante që supozimi për ekzistencën e të parit nga shtetet që shkojnë përtej treshes klasike u bë në të njëjtin shekullin e nëntëmbëdhjetë, dhe në fillimin e tij. Në lëndë kërkimin shkencor ajo evoluoi shumë më vonë, në vitet 1920. Atëherë mori emrin - plazma.
Nga Faraday në Langmuir
Në gjysmën e dytë të viteve 70 të shekullit të 19-të, anëtar i Londrës Shoqëria Mbretërore William Crookes, një meteorolog dhe kimist shumë i suksesshëm (ai zbuloi taliumin dhe përcaktoi peshën e tij atomike me saktësi ekstreme), u interesua për shkarkimet e gazit në tubat vakum. Në atë kohë dihej se elektroda negative lëshon emanacione të një natyre të panjohur, të cilat fizikani gjerman Eugen Goldstein në 1876 i quajti rreze katodike. Pas shumë eksperimentesh, Crookes vendosi që këto rreze nuk ishin asgjë më shumë se grimca gazi, të cilat, pasi u përplasën me katodën, fituan një ngarkesë negative dhe filluan të lëvizin drejt anodës. Ai i quajti këto grimca të ngarkuara "materie rrezatuese".
Tokamak është një instalim në formë toroidale për kufizimin e plazmës duke përdorur një fushë magnetike. Plazma, e nxehur në temperatura shumë të larta, nuk prek muret e dhomës, por mbahet nga fusha magnetike - toroidale, të krijuara nga bobinat dhe poloidale, e cila formohet kur rrjedh rryma në plazmë. Vetë plazma vepron si dredha-dredha dytësore e transformatorit (mbështjellja kryesore është spiralja për krijimin e një fushe toroidale), e cila siguron ngrohjen paraprake kur rrjedh rryma elektrike.
Duhet pranuar se Crookes nuk ishte origjinal në këtë shpjegim të natyrës së rrezeve katodike. Në vitin 1871, një hipotezë e ngjashme u shpreh nga inxhinieri i shquar elektrik britanik Cromwell Fleetwood Varley, një nga drejtuesit e punës për vendosjen e kabllos së parë telegrafike transatlantike. Megjithatë, rezultatet e eksperimenteve me rrezet katodike e çuan Crookes në një mendim shumë të thellë: mediumi në të cilin ato përhapen nuk është më një gaz, por diçka krejtësisht e ndryshme. Më 22 gusht 1879, në një sesion të Shoqatës Britanike për Përparimin e Shkencës, Crookes deklaroi se shkarkimet në gazet e rralluara "janë aq të ndryshme nga çdo gjë që ndodh në ajër ose në çdo gaz nën presion të zakonshëm, sa në këtë rast kemi të bëjmë me një substancë në gjendjen e katërt, e cila për nga vetitë ndryshon nga gazi i zakonshëm në të njëjtën masë sa ndryshon një gaz nga një lëng."
Shpesh shkruhet se ishte Crookes ai që mendoi i pari për gjendjen e katërt të materies. Në fakt, kjo ide i ka ndodhur Michael Faraday shumë më herët. Në vitin 1819, 60 vjet para Crookes, Faraday propozoi që materia mund të ekzistonte në gjendje të ngurtë, të lëngët, të gaztë dhe rrezatuese, gjendja rrezatuese e materies. Në raportin e tij, Crookes tha drejtpërdrejt se ai po përdorte terma të huazuara nga Faraday, por për disa arsye pasardhësit e tij e harruan këtë. Megjithatë, ideja e Faradeit ishte ende një hipotezë spekulative dhe Crookes e vërtetoi atë me të dhëna eksperimentale.
Rrezet katodë u studiuan intensivisht edhe pas Crookes. Në 1895, këto eksperimente e çuan William Roentgen në zbulimin e një lloji të ri të rrezatimit elektromagnetik, dhe në fillim të shekullit të njëzetë rezultuan në shpikjen e tubave të parë të radios. Por hipoteza e Crookes për gjendjen e katërt të materies nuk tërhoqi interesin e fizikantëve, me shumë gjasa sepse në 1897 Joseph John Thomson vërtetoi se rrezet katodike nuk ishin atome gazi të ngarkuar, por grimca shumë të lehta, të cilat ai i quajti elektrone. Ky zbulim dukej se e bënte të panevojshme hipotezën e Crookes.
Foto e nisjes testuese të tokamak Korean KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Reactor) duke prodhuar "plazmën e parë" më 15 korrik 2008. KSTAR, një projekt kërkimor për të studiuar mundësinë e shkrirjes bërthamore për energji, përdor 30 magnet superpërçues të ftohur nga helium i lëngshëm.
Megjithatë, ajo u rilind si një feniks nga hiri. Në gjysmën e dytë të viteve 1920, e ardhmja laureat i Nobelit në kimi, Irving Langmuir, i cili punonte në laboratorin e General Electric Corporation, u përfshi nga afër në studimin e shkarkimeve të gazit. Atëherë ata e dinin tashmë se në hapësirën midis anodës dhe katodës, atomet e gazit humbasin elektrone dhe shndërrohen në jone të ngarkuar pozitivisht. Duke kuptuar se një gaz i tillë ka shumë veti të veçanta, Langmuir vendosi ta dhurojë atë emrin e vet. Nga një lidhje e çuditshme, ai zgjodhi fjalën "plazma", e cila më parë ishte përdorur vetëm në mineralogji (një emër tjetër për kalcedoninë e gjelbër) dhe në biologji (baza e lëngshme e gjakut, si dhe e hirrës). Në kapacitetin e tij të ri, termi "plazma" u shfaq për herë të parë në artikullin e Langmuir "Lëkundjet në gazet e jonizuara", botuar në 1928. Për rreth tridhjetë vjet, pak njerëz e përdorën këtë term, por më pas ai hyri me vendosmëri në përdorim shkencor.
Fizika e plazmës
Plazma klasike është një gaz jon-elektron, ndoshta i holluar me grimca neutrale (në mënyrë të rreptë, fotonet janë gjithmonë të pranishme atje, por në temperatura të moderuara ato mund të shpërfillen). Nëse shkalla e jonizimit nuk është shumë e ulët (zakonisht mjafton një për qind), ky gaz shfaq shumë cilësi specifike që gazrat e zakonshëm nuk i posedojnë. Megjithatë, është e mundur të prodhohet plazma në të cilën elektronet e lira nuk do të ndodhë fare, dhe përgjegjësitë e tyre do të merren nga jonet negative.
Për thjeshtësi, ne do të shqyrtojmë vetëm plazmën elektron-jonike. Grimcat e saj tërhiqen ose zmbrapsen në përputhje me ligjin e Kulombit dhe ky ndërveprim manifestohet në distanca të mëdha. Kjo është pikërisht arsyeja pse ato ndryshojnë nga atomet dhe molekulat e gazit neutral, të cilat e ndjejnë njëri-tjetrin vetëm në distanca shumë të shkurtra. Meqenëse grimcat e plazmës janë në fluturim të lirë, ato zhvendosen lehtësisht nga forcat elektrike. Në mënyrë që plazma të jetë në gjendje ekuilibri, është e nevojshme që ngarkesat hapësinore të elektroneve dhe joneve të kompensojnë plotësisht njëra-tjetrën. Nëse ky kusht nuk plotësohet, në plazmë lindin rryma elektrike, të cilat rivendosin ekuilibrin (për shembull, nëse formohet një tepricë e joneve pozitive në një zonë, elektronet do të nxitojnë menjëherë atje). Prandaj, në një plazmë ekuilibri, dendësia e grimcave të shenjave të ndryshme janë praktikisht të njëjta. Kjo veti më e rëndësishme quhet kuazineutralitet.
Pothuajse gjithmonë, atomet ose molekulat e një gazi të zakonshëm marrin pjesë vetëm në ndërveprimet e çifteve - ato përplasen me njëri-tjetrin dhe fluturojnë larg. Plazma është një çështje tjetër. Meqenëse grimcat e saj janë të lidhura nga forcat Kulomb me rreze të gjatë, secila prej tyre është në fushën e fqinjëve të afërt dhe të largët. Kjo do të thotë se ndërveprimi ndërmjet grimcave të plazmës nuk është i çiftëzuar, por i shumëfishtë - siç thonë fizikanët, kolektiv. Kjo çon në përkufizimin standard të plazmës - një sistem pothuajse neutral i një numri të madh grimcash të ndryshme të ngarkuara që shfaqin sjellje kolektive.
Përshpejtuesit e fuqishëm të elektroneve kanë një gjatësi karakteristike prej qindra metrash dhe madje kilometrash. Madhësitë e tyre mund të zvogëlohen ndjeshëm nëse elektronet nuk përshpejtohen në vakum, por në plazmë - "në kreshtën" e shqetësimeve të përhapura me shpejtësi në densitetin e ngarkesave plazmatike, të ashtuquajturat valë zgjimi, të ngacmuara nga impulset e rrezatimit lazer.
Plazma ndryshon nga gazi neutral në reagimin e saj ndaj fushave të jashtme elektrike dhe magnetike (gazi i zakonshëm praktikisht nuk i vëren ato). Përkundrazi, grimcat e plazmës ndjejnë fusha të dobëta në mënyrë arbitrare dhe menjëherë fillojnë të lëvizin, duke gjeneruar ngarkesa hapësinore dhe rryma elektrike. Një tipar tjetër i rëndësishëm i plazmës së ekuilibrit është mbrojtja e ngarkesës. Le të marrim një grimcë plazme, le të themi një jon pozitiv. Ajo tërheq elektronet që formojnë një re ngarkesë negative. Fusha e një joni të tillë sillet në përputhje me ligjin e Kulombit vetëm në afërsi të tij dhe në distanca që tejkalojnë një vlerë të caktuar kritike ajo shumë shpejt tenton në zero. Ky parametër quhet rrezja e shqyrtimit të Debye, sipas fizikanit holandez Pieter Debye, i cili e përshkroi këtë mekanizëm në 1923.
Është e lehtë të kuptohet se plazma ruan quazineutralitetin vetëm nëse dimensionet e saj lineare në të gjitha dimensionet tejkalojnë shumë rrezen e Debye. Vlen të përmendet se ky parametër rritet kur plazma nxehet dhe zvogëlohet me rritjen e densitetit të saj. Në plazmën e shkarkimeve të gazit, rendi i madhësisë është 0,1 mm, në jonosferën e tokës - 1 mm, në bërthama diellore- 0,01 nm.
Termobërthamore e kontrolluar
Plazma përdoret në një shumëllojshmëri të gjerë teknologjish këto ditë. Disa prej tyre janë të njohura për të gjithë (llambat e dritës me gaz, ekranet e plazmës), të tjerat janë me interes për specialistë të specializuar (prodhimi i veshjeve mbrojtëse të filmit të rëndë, prodhimi i mikroçipëve, dezinfektimi). Sidoqoftë, shpresat më të mëdha për plazmën vendosen në lidhje me punën për zbatimin e reaksioneve termonukleare të kontrolluara. Kjo është e kuptueshme. Në mënyrë që bërthamat e hidrogjenit të bashkohen në bërthamat e heliumit, ato duhet të bashkohen në një distancë prej rreth njëqind miliarda e centimetrit - dhe më pas forcat bërthamore do të fillojnë të punojnë. Një afrim i tillë është i mundur vetëm në temperaturat prej dhjetëra e qindra miliona gradë - në këtë rast, energjia kinetike e bërthamave të ngarkuara pozitivisht është e mjaftueshme për të kapërcyer zmbrapsjen elektrostatike. Prandaj, shkrirja termonukleare e kontrolluar kërkon plazmë hidrogjeni me temperaturë të lartë.
Plazma është pothuajse e gjithëpranishme në botën përreth - ajo mund të gjendet jo vetëm në shkarkimet e gazit, por edhe në jonosferën e planetëve, në sipërfaqen dhe shtresat e thella të yjeve aktivë. Ky është edhe një medium për zbatimin e reaksioneve termonukleare të kontrolluara, dhe lëngu i punës për shtytje elektrike hapësinore, dhe shumë, shumë më tepër.
Vërtetë, plazma e bazuar në hidrogjen të zakonshëm nuk do të ndihmojë këtu. Reaksione të tilla ndodhin në thellësitë e yjeve, por ato janë të padobishme për energjinë tokësore, sepse intensiteti i çlirimit të energjisë është shumë i ulët. Është më mirë të përdoret plazma nga një përzierje e izotopeve të rënda të hidrogjenit deuterium dhe tritium në një raport 1:1 (plazma e pastër e deuteriumit është gjithashtu e pranueshme, megjithëse do të sigurojë më pak energji dhe do të kërkojë temperatura më të larta për ndezjen).
Megjithatë, vetëm ngrohja nuk mjafton për të filluar reagimin. Së pari, plazma duhet të jetë mjaft e dendur; së dyti, grimcat që hyjnë në zonën e reagimit nuk duhet ta lënë atë shumë shpejt - përndryshe humbja e energjisë do të tejkalojë lirimin e saj. Këto kërkesa mund të paraqiten në formën e një kriteri që u propozua nga fizikani anglez John Lawson në 1955. Sipas kësaj formule, produkti i densitetit të plazmës dhe koha mesatare e mbylljes së grimcave duhet të jenë më të larta se një vlerë e caktuar e përcaktuar nga temperatura, përbërja e karburantit termonuklear dhe efikasiteti i pritshëm i reaktorit.
Është e lehtë të shihet se ka dy mënyra për të përmbushur kriterin e Lawson. Është e mundur të zvogëlohet koha e mbylljes në nanosekonda duke e ngjeshur plazmën, të themi, në 100−200 g/cm3 (meqenëse plazma nuk ka kohë të largohet, kjo metodë e mbylljes quhet inerciale). Fizikanët kanë punuar në këtë strategji që nga mesi i viteve 1960; Tani versioni i tij më i avancuar po zhvillohet nga Laboratori Kombëtar i Livermore. Këtë vit, ata do të fillojnë eksperimentet për ngjeshjen e kapsulave miniaturë të beriliumit (diametri 1.8 mm), të mbushura me një përzierje deuterium-tritium, duke përdorur 192 rreze lazer ultravjollcë. Drejtuesit e projektit besojnë se jo më vonë se 2012 ata do të jenë në gjendje jo vetëm të vënë zjarrin reaksioni termonuklear, por gjithashtu merrni një prodhim pozitiv të energjisë. Ndoshta një program i ngjashëm në kuadër të projektit HiPER (High Power Laser Energy Research) do të nisë në Evropë në vitet e ardhshme. Megjithatë, edhe nëse eksperimentet në Livermore përmbushin plotësisht pritshmëritë e tyre, distanca deri në krijimin e një reaktori të vërtetë termonuklear me izolim inercial të plazmës do të mbetet ende shumë e madhe. Fakti është se për të krijuar një termocentral prototip, nevojitet një sistem shumë i shpejtë i shkrepjes së lazerëve super të fuqishëm. Ai duhet të sigurojë një frekuencë ndezjesh që ndezin objektivat e deuterium-tritiumit që do të jenë mijëra herë më të mëdha se aftësitë e sistemit Livermore, i cili lëshon jo më shumë se 5-10 të shtëna në sekondë. Mundësi të ndryshme për krijimin e armëve të tilla lazer tani po diskutohen në mënyrë aktive, por para tyre zbatim praktik ende shumë larg.
Tokamaki: roja e vjetër
Përndryshe, është e mundur të punohet me plazmë të rrallë (densiteti në nanogram për centimetër kub), duke e mbajtur atë në zonën e reagimit për të paktën disa sekonda. Në eksperimente të tilla, për më shumë se gjysmë shekulli, janë përdorur kurthe të ndryshme magnetike, të cilat mbajnë plazmën në një vëllim të caktuar duke aplikuar disa fusha magnetike. Më premtuesit konsiderohen tokamaks - kurthe magnetike të mbyllura në formën e një torus, të propozuar për herë të parë nga A.D. Sakharov dhe I.E. Tamm në vitin 1950. Aktualisht, janë një duzinë instalimesh të tilla që operojnë në vende të ndryshme, më të mëdhatë prej të cilave i kanë afruar ato me përmbushjen e kriterit Lawson. Reaktori termonuklear eksperimental ndërkombëtar, i famshëm ITER, i cili do të ndërtohet në fshatin Cadarache pranë qytetit francez Aix-en-Provence, është gjithashtu një tokamak. Nëse gjithçka shkon sipas planit, ITER do të bëjë të mundur për herë të parë prodhimin e plazmës që plotëson kriterin Lawson dhe ndezjen e një reaksioni termonuklear në të.
“Gjatë dy dekadave të fundit, ne kemi bërë përparim të jashtëzakonshëm në kuptimin e proceseve që ndodhin brenda kurtheve të plazmës magnetike, në veçanti tokamakëve. Në përgjithësi, ne tashmë e dimë se si lëvizin grimcat e plazmës, si lindin gjendje të paqëndrueshme të rrjedhave të plazmës dhe deri në çfarë mase presioni i plazmës mund të rritet në mënyrë që të mund të mbahet ende nga një fushë magnetike. U krijuan gjithashtu metoda të reja me precizion të lartë të diagnostikimit të plazmës, domethënë matjen e parametrave të ndryshëm të plazmës”, tha profesori PM. fizika bërthamore dhe MIT Nuclear Technology Ian Hutchinson, i cili ka punuar në tokamaks për më shumë se 30 vjet. - Deri më sot, tokamakët më të mëdhenj kanë arritur fuqi të lëshimit të energjisë termike në plazmën e deuterium-tritiumit të rendit prej 10 megavat për një deri në dy sekonda. ITER do t'i tejkalojë këto shifra me disa rend të madhësisë. Nëse nuk gabojmë në llogaritjet tona, do të jetë në gjendje të prodhojë të paktën 500 megavat brenda pak minutash. Nëse jeni vërtet me fat, energjia do të gjenerohet pa asnjë kufizim kohor fare, në një gjendje të qëndrueshme.”
Profesor Hutchinson theksoi gjithashtu se shkencëtarët tani kanë një kuptim të mirë të natyrës së proceseve që duhet të ndodhin brenda këtij tokamaku të madh: “Ne madje i dimë kushtet në të cilat plazma shtyp turbulencën e saj dhe kjo është shumë e rëndësishme për kontrollin e funksionimit të reaktori. Sigurisht, është e nevojshme të zgjidhen shumë probleme teknike - në veçanti, të përfundojë zhvillimi i materialeve për rreshtimin e brendshëm të dhomës që mund t'i rezistojë bombardimeve intensive neutronike. Por nga pikëpamja e fizikës plazmatike, fotografia është mjaft e qartë - të paktën ne mendojmë kështu. ITER duhet të konfirmojë se nuk gabojmë. Nëse gjithçka shkon mirë, do të vijë radha e gjeneratës së ardhshme tokamak, e cila do të bëhet një prototip i reaktorëve termonuklear industrialë. Por tani është shumë herët për të folur për këtë. Ndërkohë, ne presim që ITER të bëhet funksional deri në fund të kësaj dekade. Me shumë mundësi, do të jetë në gjendje të gjenerojë plazmë të nxehtë jo më herët se 2018, të paktën sipas pritshmërive tona.” Pra, nga pikëpamja e shkencës dhe teknologjisë, projekti ITER ka perspektiva të mira.
Gjaku formohet nga një kombinim i një grupi substancash - plazma dhe elementët e formuar. Çdo pjesë ka funksione të veçanta dhe kryen detyrat e veta unike. Disa enzima në gjak e bëjnë atë të kuq, por në përqindje shumica e përbërja (50-60%) është e zënë nga një lëng i verdhë i lehtë. Ky raport i plazmës quhet hematokrin. Plazma i jep gjakut gjendjen e një lëngu, megjithëse është më i dendur se uji. Plazma bëhet e dendur nga substancat që përmban: yndyrat, karbohidratet, kripërat dhe përbërës të tjerë. Plazma e gjakut të njeriut mund të bëhet e turbullt pas ngrënies së një vakti me yndyrë. Dhe kështu, çfarë është plazma e gjakut dhe cilat janë funksionet e saj në trup, ne do të mësojmë për të gjitha këto më tej.
Përbërësit dhe përbërja
Më shumë se 90% e plazmës së gjakut është ujë, pjesa tjetër e përbërësve të saj janë substanca të thata: proteina, glukozë, aminoacide, yndyra, hormone, minerale të tretura.
Rreth 8% e përbërjes së plazmës janë proteina. nga ana tjetër, përbëhet nga një fraksion albumine (5%), një fraksion globuline (4%) dhe fibrinogjen (0.4%). Kështu, 1 litër plazmë përmban 900 g ujë, 70 g proteina dhe 20 g përbërje molekulare.
Proteina më e zakonshme është. Formohet në mëlçi dhe zë 50% të grupit të proteinave. Funksionet kryesore të albuminës janë transporti (transferimi i elementëve gjurmë dhe barnave), pjesëmarrja në metabolizëm, sinteza e proteinave dhe rezerva e aminoacideve. Prania e albuminës në gjak pasqyron gjendjen e mëlçisë - një nivel i reduktuar i albuminës tregon praninë e sëmundjes. Nivelet e ulëta të albuminës tek fëmijët, për shembull, rrisin mundësinë e shfaqjes së verdhëzës.
Globulinat janë përbërës të mëdhenj molekularë të proteinave. Ato prodhohen nga mëlçia dhe organet sistemi imunitar. Globulinat mund të jenë të tre llojeve: globulinat beta, gama dhe alfa. Të gjitha ato ofrojnë funksione transporti dhe komunikimi. Të quajtura edhe antitrupa, ato janë përgjegjëse për reagimin e sistemit imunitar. Me një ulje të imunoglobulinave në trup, vërehet një përkeqësim i ndjeshëm i funksionimit të sistemit imunitar: konstante bakteriale dhe.
Proteina fibrinogjen formohet në mëlçi dhe, duke u bërë fibrinë, formon një mpiksje në zonat e dëmtimit të enëve të gjakut. Kështu, lëngu merr pjesë në procesin e koagulimit të tij.
Ndër komponimet jo proteinike janë:
- Komponimet organike që përmbajnë azot (azoti ure, bilirubina, acidi urik, kreatina, etj.). Rritja e azotit në trup quhet azotomia. Ndodh kur ka një shkelje të sekretimit të produkteve metabolike në urinë ose kur ka një marrje të tepërt të substancave azotike për shkak të zbërthimit aktiv të proteinave (agjërimi, diabeti, djegiet, infeksionet).
- Komponime organike pa azot (lipide, glukozë, acid laktik). Për të ruajtur shëndetin, është e nevojshme të monitorohen një numër i këtyre shenjave jetësore.
- Elemente inorganike (kalcium, kripë natriumi, magnez, etj.). Mineralet janë gjithashtu komponentët thelbësorë sistemeve.
Mbështetja e joneve të plazmës (natriumi dhe klori). niveli alkalik gjaku (ph), duke siguruar gjendje normale qelizat. Ato shërbejnë edhe për rolin e mbajtjes së presionit osmotik. Jonet e kalciumit janë të përfshirë në reaksionet e tkurrjes së muskujve dhe ndikojnë në ndjeshmërinë e qelizave nervore.
Gjatë jetës së trupit, produktet metabolike, elementët biologjikisht aktivë, hormonet, lëndë ushqyese dhe vitamina. Megjithatë, ajo nuk ndryshon në mënyrë specifike. Mekanizmat rregullator ofrojnë një nga vetitë më të rëndësishme plazma e gjakut - qëndrueshmëria e përbërjes së saj.
Funksionet e plazmës
Qëllimi dhe funksioni kryesor i plazmës është të transportojë qelizat e gjakut dhe lëndët ushqyese. Ajo gjithashtu kryen lidhjen media të lëngshme në trup, të cilat shkojnë përtej sistemit të qarkullimit të gjakut, pasi ai tenton të depërtojë përmes.
Funksioni më i rëndësishëm plazma e gjakut duhet të kryejë hemostazën (duke siguruar funksionimin e sistemit në të cilin lëngu është në gjendje të ndalojë dhe të heqë mpiksjen e gjakut pasues të përfshirë në koagulim). Detyra e plazmës në gjak gjithashtu zbret në ruajtjen e presionit të qëndrueshëm në trup.
Në cilat situata dhe pse është e nevojshme? Më shpesh, plazma nuk transfuzohet me gjak të plotë, por vetëm me përbërësit e tij dhe lëngun plazmatik. Kur prodhohen, elementët e lëngshëm dhe të formuar ndahen duke përdorur mjete speciale, këto të fundit, si rregull, i kthehen pacientit. Me këtë lloj dhurimi, frekuenca e dhurimit rritet në dy herë në muaj, por jo më shumë se 12 herë në vit.
Serumi i gjakut prodhohet gjithashtu nga plazma e gjakut: fibrinogjeni hiqet nga përbërja. Në të njëjtën kohë, serumi nga plazma mbetet i ngopur me të gjitha antitrupat që do t'i rezistojnë mikrobeve.
Sëmundjet e gjakut që prekin plazmën
Sëmundjet njerëzore që ndikojnë në përbërjen dhe karakteristikat e plazmës në gjak janë jashtëzakonisht të rrezikshme.
Ekziston një listë e sëmundjeve:
- - ndodh kur infeksioni hyn direkt në sistemin e qarkullimit të gjakut.
- dhe të rriturit - një mungesë gjenetike e proteinës përgjegjëse për koagulimin.
- Gjendja hiperkoagulante - koagulimi shumë shpejt. Në këtë rast, viskoziteti i gjakut rritet dhe pacientëve u përshkruhen ilaçe për ta holluar atë.
- Thellë - formimi i mpiksjes së gjakut në venat e thella.
- Sindroma DIC është shfaqja e njëkohshme e mpiksjes së gjakut dhe gjakderdhjes.
Të gjitha sëmundjet lidhen me funksionimin e sistemit të qarkullimit të gjakut. Ndikimi në përbërësit individualë në strukturën e plazmës së gjakut mund të kthejë vitalitetin e trupit në normalitet.
Plazma është përbërësi i lëngshëm i gjakut me përbërje komplekse. Ai vetë kryen një sërë funksionesh, pa të cilat jeta e trupit të njeriut do të ishte e pamundur.
Për qëllime mjekësore, plazma në gjak është shpesh më efektive se një vaksinë, pasi imunoglobulinat që e përbëjnë atë shkatërrojnë në mënyrë reaktive mikroorganizmat.
