nnicaプラズマ
プラズマは固体、液体、気体に次ぐ「物質の第四の状態」です。原子から電子が引きはがされ、自由に動く電子とイオンが混ざり合った電離気体を指します。
やさしい定義（高校レベル）
Section titled “やさしい定義（高校レベル）”気体をどんどん加熱すると、原子どうしの衝突が激しくなり、やがて電子が原子から飛び出します。こうしてできた「電気を帯びた粒子のスープ」がプラズマです。蛍光灯の中や雷、オーロラ、そして太陽そのものもプラズマでできています。宇宙の目に見える物質の大部分はプラズマ状態にあります。
詳しい定義（学部レベル以上）
Section titled “詳しい定義（学部レベル以上）”物理学では、次の 3 つの条件を満たす電離気体をプラズマと呼びます。
- 系のサイズがデバイ長より十分大きい（電荷の偏りが遮蔽され、全体として準中性になる）
- デバイ球内に多数の粒子が存在する（集団的な振る舞いが個々の衝突より支配的になる）
- プラズマ振動の周波数が中性粒子との衝突周波数より高い（電磁気的な応答が支配的になる）
このためプラズマは電気伝導性を持ち、電場や磁場に集団として応答します。核融合装置のプラズマは温度が 1 億度を超え、完全に電離しています。
核融合における役割
Section titled “核融合における役割”原子核どうしが静電反発（クーロン障壁）を乗り越えて融合するには、燃料を 1 億度以上に加熱する必要があります。この温度では物質は必ずプラズマになるため、核融合の研究はプラズマをいかに作り、加熱し、閉じ込めるかの研究そのものです。