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プラズマ物理学 プラズマぶつりがくplasma physics

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

プラズマ物理学
プラズマぶつりがく
plasma physics

電子やイオンなどの正・負の荷電粒子から成る電離気体 (プラズマ ) の性質や運動を研究する物理学の分野。プラズマ粒子は電荷をもつので相互に電気的な力を及ぼし合い,外部の電場や磁場から力を受け,また運動するときに磁場をつくる。これらの複雑な作用のもとでのプラズマ振動,波動,安定性が研究対象である。特にプラズマを連続体とみなして流体力学的に扱うものを電磁流体力学という。恒星大気や星間物質の大部分はプラズマ状態にあり,また地球の高層大気も希薄なプラズマを含む。X線星,宇宙線の起源磁気嵐オーロラなど,プラズマに関連する現象は天体物理学地球物理学の興味ある研究課題となっている。特に星のエネルギー源は高温プラズマの核融合によって生じるもので,同様な核融合を制御下で行わせてエネルギーを得ようとするのが核融合炉である。これを実現するため,高温プラズマの磁場による閉じ込めが必要であり,その研究が中心課題の1つとなっている。また金属や半導体において自由電子イオン格子,または自由電子と正孔の集団は一種のプラズマ状態にある。このような固体プラズマも気体プラズマと同様な現象を生じることが知られている。

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世界大百科事典内のプラズマ物理学の言及

【プラズマ】より

…この状態は通常の中性気体,あるいはわずかに電離した(弱電離)プラズマとは非常に異なった新しい物性を示すようになるので,〈物質の第4態〉(固体,液体,ふつうの気体に次ぐ第4番目の状態という意味)といわれている。このような理想的な100%電離気体をとくにプラズマと呼ぶことも多く,その物性,とくに電磁界との相互作用を研究する物理学の新しい分野としてプラズマ物理学が生まれ,最近とくに急速に発展しつつある。プラズマ物理学の中でも,とくにそれを電気的なふるまいを示す流体としての特徴を重視して研究する分野を電磁流体力学(MHDとも略称される)と呼んでいる。…

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