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Plasma con el microondas

El plasma lo vemos constantemente día a día en el fuego, o el el sol o
dentro de un tubo fluorescente. Pero este experimento es mucho más
espectacular: generación de plasma en el microondas.

http://video.google.com/videoplay?docidg32382807079775486&sourceid=docidfeed&hl=en

Un plasma es gas ionizado. Los átomos han perdido los electrones y
tenemos una "sopa" de electrones e iones. Simplificando, la forma en la
que pierden electrones es o bien por temperatura (los átomos chocan
entre sí violentamente y pierden los electrones de la corteza) o bien
aplicando un campo eléctrico fuerte.

Estas 2 formas de generar un plasma dan a las 2 clasificaciones de
plasmas que hay: plasmas fríos y calientes. En los fríos, se logra
perder los electrones aplicando una diferencia de potencial muy fuerte y
metiendo una cascada de electrones. Los electrones acelerados por el
potencial chocan contra los átomos de gas y desprende electrones en la
corteza, que a su vez son acelerado por el potencial. Aquí los
electrones tienen una temperatura de 1MeV (que es la temperatura que
tien el sol), pero los iones ni se enteran. Así, aunque los electrones
estén a una temperatura altísima, los iones están a temperatura
ambiente. Eso es un plasma frío y lo que acabo de describir es lo que
pasa en un tubo fluorescente. Evidentemente, si tocas un tubo
fluorescente, no te quemas, así que queda demostrado que es un plasma
frío ;-).

El plasma caliente es lo que hay en el fuego o en el sol. Por
temperatura, los átomos chocan entre sí y pierden electrones. Ahí los
electrones e iones están a la misma temperatura, y si los tocas te hace
"pupita". Eso es un plasma caliente.

El fuego es un plasma. La llama de una cerilla es un plasma, pero el
plasma generado tiende a subir y a alejarse de la cerilla, por lo que
pierde temperatura y acaba capturando de nuevo electrones sin volver a
perderlos.

Los procesos de captura de electrones por los iones hace que el plasma
brille (ya bien sea en un tubo de neón como en el fuego), la energía
externa (ya bien sea en forma de calor o de campo eléctrico) hace que
los electrones tal cual sean capturados vuelvan de nuevo a salir. Y así
tenemos un proceso de recombinación/pérdida que es lo que le da al
plasma ese especial encanto.

En el experimento, la cerilla genera el plasma y con el microondas
hacemos que los iones al capturar electrones los vuelvan a perder. La
función de las microondas no es calentar el plasma, sino que el ión en
cuanto se recombie, capture la radiación microondas y vuelva de nuevo a
ser ión.

Es decir, se genera un plasma caliente, y se usa como fuente para un
plasma frío que se alimenta por microondas.

Lo que no me cuadra del video es lo de sacar la botella con cuidado,
como si lo que hubiese en ella fuese venenoso. En un plasma caliente sí
hay que tener mucho cuidado por la recombinación que pueden tener en los
iones, que puede generar cualquier cosa (yo trabajaba con plasmas fríos,
y un compañero mío que trabajaba con calientes me contó que una vez
le
salió un gas verdoso y menos mal que pasaba un profesor de química por
ahí e identificó el gas como venenoso (no recuerdo qué tipo de gas
era),
también hubo que protegerlo porque al cabo de 2 días en el laboratorio
era como si hubiese estado toda una semana en la playa: estaba
completamente moreno por la radiación ultravioleta generada).

En un plasma frío, no hacen falta tantas precauciones. Y en definitiva
lo que tienes en el microondas en un plasma frío (si no, no hubiese
podido ni coger la botella). Supongo que no le gustará el olor que deja
una cerilla al arder.

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