Плазма

Материал из Space Station 14 Вики

Плазма

Введение

Всем известно, что плазма, открытая в 2252-ом году – это крайне активное вещество с уникальными, не повторяющимися в иных соединениями свойствами. Кроме того считается, что у плазмы практически безграничный потенциал использования, а изучение продолжается до сих пор. Уникальность в первую очередь определяется отсутствием фазовой диаграммы, что спровоцировало поначалу научное сообщество относиться к плазме недоверчиво, а затем наречь его квантовым веществом. При стандартном давлении и температуре плазма способна существовать и в твёрдом, и в жидком, и в газообразном состояниях. Для перехода между состояниями используется энергетический график стабильных и метастабильных состояний (рисунок 1).

Рисунок 1 - График энергетических стабильных и метастабильных состояний

Наиболее «глубокие» минимумы графика являются стабильными состояниями, то есть жидкостью, газом или твёрдым телом. Промежуточные, неглубокие минимумы являются стабильными и метастабильными аморфными состояниями. В данный момент не известно существует ли монокристаллическая и поликристаллические виды твёрдых состояний. Учёные определили молекулу плазмы так (рисунок 2):

Рисунок 2 - Молекула газообразной и жидкой плазмы

В процессе исследования открывались всё новые свойства плазмы, а из-за этого возникало и всё больше применений плазме.


Газ

Фиолетовый цвет, едкий запах и вкус, крайне токсична.
Исследования плазмы в состоянии газа показали, что она даёт уникальную возможность простого производство трития. Да этого тритий можно было промышленно производить только путём облучения специфического изотопа лития нейтронами в сложных реакторах. Это было весьма трудоёмко, медленно, энергозатратно и дорого. Так же тритий теоретически в лабораторных условиях мог в крайне малых количествах получаться с помощью термоядерного синтеза из дейтерия или водорода с облучением нейтронами.
Плазма же в смеси с кислородом при горении позволяла получать большое количество трития. Но специалисты отметили, что это НЕ химическая реакция! С помощью установленных химических законов такой синтез попросту невозможен.
Из примерно 21 моля плазмы и примерно 83 молей кислорода получалось примерно 78 молей трития (невероятное количество) и около 8 молей обычного углекислого газа. Для запуская реакции нужно было сконцентрировано подать значительное количество энергии. Но при этом не слишком большое. Нет необходимости приносить химический лазер. Хватает температуры ацетиленового или жидкотопливного пламени. При поджигании смеси кислород не окисляет плазму, как сперва предполагали химики, что снова подтвердило уникальные свойства открытого материала. Плазма воздействует на кислород, заставляя его распадаться, а начальным энергетическим «импульсом» служит возгорание. В одном атоме кислорода 8 протонов и 8 нейтронов. При распаде в смеси с плазмой 4 протона и 4 нейтрона идут на образование двух α-частиц, ещё 2 протона и 4 нейтрона высвобождаются в виде 2 атомов Трития, а оставшиеся 2 протона вылетают в пространство, передавая газовой смеси энергию, дополнительно нагревая её, и создавая цепную реакцию.
Но так как протоны вылетают в случайном направлении, а горений в целом неуправляемо процесс является неравновесным. Кислород не распадается целиком. Плазма так же распадается на составляющие атомы. Кроме того, при ударе высокоэнергетических протонов сам тритий может превратиться в α-частицу. В результате неравновесности избыток углерода из плазмы и нераспавшегося кислорода не образуют углекислый или угарный газ, а осаждаются в виде углеродно-кислородно-водородного аморфного налёта графитной фазы на стенках реакционной камеры. Но слой столь тонок, что неразличим.

Жидкость

Для преобразования твёрдой плазму в жидкую нужно приложить сравнительно немного энергии. Неплохо справляется сочетание линейных вибраций с угловым ускорением. То есть обычный измельчитель 3000 способен приложить на максимальной мощности достаточно энергии чтобы разжижить плазму.
Жидкая плазма – это жидкость фиолетового цвета, с горьким вкусом и горьким спирающим запахом. Опасна для здоровья. Токсична, как для внешних кожных покровов, так и для внутренних органов. Вызывает сильнейшее отравление.
Применение нашла в фармакологии. При помощи плазмы начали производить важнейшие медицинские препараты. В соединении с кислородом и протием жидкая плазма не заставляет кислород распадаться, а образует вещество, улучшающее способность крови и аналогичных телесных жидкостей переносить вещества по телу, что способствует облегчению и снятию симптомов удушения. Впрочем при передозировке кислород всё же начинает распадаться, что приводит к замедлению кровообращения и, как следствие, ещё большему удушению, а так же к ознобу.
В соединении с кремнием и медью образует вещество, провоцирующее повышенную энерговыработку телом, что позволяет пациенту быстрей согреться, не нанося негативных эффектов.
Так же плазма образует интересное соединение с натрием и веществом «Диловен». Новое вещество способно расширять вены и их аналоги, а также возбуждает усиленную работу выделительной системы, что позволяет организму быстрей выводить токсины, но при этом подобный «экстренный» режим работы может привести к разрывам внутренних тканей.

Кристалл (твёрдое)

Привычный вид (он же Фарон) В твёрдом состоянии плазма представляет собой полимеризированную молекулу (рисунок 4). Структурная сетка является неполной гранецентрированной кубической сингонией (рисунок 3). Такая структура позволяет плазме приобретать фиолетовые оттенки. Имеет углеродный блеск, как у графита. Обладает малой плотностью, а потому лёгкая. Хрупкая. Имеет неровный излом.

Рисунок 3 - Элементарная ячейка плазмы

Связи углерод-углерод и углерод-тритий имеют нестандартные значения энергии. Тем не менее в специфических устройствах, таких как генератор аномалий, генератор гравитации или электрический плазменный генератор, способны разрывать эти связи, а затем проводить реакции с высвобожденном углеродом и тритием, создавая колоссальное количество энергии.

Рисунок 4 - полимеризированная молекула твёрдой плазмы

Иные виды

Вместе с полимеризированной плазмой учёные синтезировали иной вид твёрдой плазмы, основанный не на полимеризации, а на водородных связях трития и силах Ван-дер-Вальса (рисунок 5). Подобное вещество окрестили «Плазменный лёд», но так как плазма не имеет фазовой диаграммы она не является замёрзшей жидкой плазмой, хотя и весьма похожа по строению. Главной особенность такого вида твёрдой плазмы является возможность очень точного порционного отщепления молекул, при воздействии катализатора Блюспейс Кристаллов, образующих газовую плазму, что затем можно использовать для различных реакций, например, приводящих в движение БС модули двигателей космических кораблей.

Рисунок 5 Соединение молекул "Плазменного льда" посредством сил Ван-дер-Вальса


Кроме того, есть и концепция теоретического существования поликристаллических видов твёрдой плазмы, о которых пока ничего не известно кроме длинных математических выкладок энтузиастов-материаловедов. Отдельным видом твёрдой плазмы является руда. Она является типичной молекулой плазмы, где вместо одного или двух атомов трития может присутствовать примесь серы, щелочно-земельных или карбидообразующих металлов. Переплавка руды происходит при высоких температурах в атмосфере смеси кислорода и водорода, облучаемого нейтронами. Тогда примесь отделяется от руды в виде шлака, и заменяется кислородом, а затем оксид восстанавливается до полноценной плазмы и там же полимеризуется.


Аморфная

В своём многообразии стабильных и метастабильных состояний был выявлен ряд аморфных состояний, обладающих самыми разными свойствами.

Стеклообразная

Переплавка руды с добавлением оксида кремния, карбоната кальция и соды при неравновесных условиях позволяет плазме стекловаться, образуя такие материалы, как плазменные стёкла. Данные стёкла в отличии от кристаллической плазмы имеют более широкий спектр пропускания оптического излучения, но отражают спектр в диапазоне 0.5-440 нм, а потому окна из плазменного стекла кажутся фиолетовыми (фиолетовые оттенки 380-440 нм), хотя и прозрачны. Это происходит из-за того нестандартные связи углерод-углерод формируют области весьма широкой запрещённой зону в обычном материале стекла. Настолько широкую, что плазменное стекло обладает диэлектрическими свойствами и препятствует прохождению радиации, что является крайне полезным фактом.

Неупорядоченная

Так же есть менее известная аморфная модификация плазмы. «Вязкая плазма». Как и любое неупорядоченное вещество структурная сетка является крайне разупорядоченной. Вещество проявляет свойства неньютоновской жидкости. Как известно неньютоновские жидкости способны изменять свои параметры потокосцепления в зависимости от прикладываемого к ним градиента скорости. Если привычные неньютоновские жидкости становятся более вязкими при увеличении градиента скорости. То «вязкая плазма» наоборот способна разжижаться с ростом градиента скорости. Более того сетка становится столь нестабильной, что от неё может оторваться радикал, получив весь импульс. Это явление нашло весьма ограниченное применение в снаряжении для работы в агрессивной среде.

Плазменное состояние

Попытки синтезировать плазменное состояние плазмы привели ко многим авариям и жертвам. Единственными итогами данных исследований стало сильно торможение общего изучения плазмы, а так же открытия «Грязной плазмы», которая является аналогом руды, где вместо серы, щелочно-земельных или карбидообразующих металлов в молекулах находятся тугоплавкие металлы из космической пыли, что делает такое вещество бесполезным, а так же экономически не выгодным для переработки. Сравнительно недавно (за многовековую историю исследования) было открыто, что плазменное состояние всё же существует! Оно присутствует в шаровых молниях типа "Тесла".

История плазмы в NT

2252 год. На орбите Юпитера удалось получить Плазму. Данное вещество проявило ряд свойств, которые нарушали общепринятые постулаты наук, после чего во избежание кризиса Поппера.
2291 год. Учёные последователи философского учения Фейрабенда проводят первые опыты с плазменной рудой. Результат не удаётся классифицировать и структурировать.
2292 год. Работа с плазмой признаётся квазинаучной. Энтузиасты продолжают исследование, и находят способ обработки руды для получения твёрдой кристаллической плазмы.
2293 год. Учёные из Earth Spase проводят эксперимент контакта плазмы и BS-кристаллов. Наблюдается сверхбыстрое перемещение с орбиты Фобоса на орбиту Венеры. Это событие не только открыло БС скачки, но и вывело исследование плазмы из области квазинауки в область полноценной науки.
2297год. Открытие нового твёрдого состояния плазмы – «Плазменный лёд»
2298 год. Изучение способа стабильного отделения молекул от «Плазменного льда».
2301 год. Создание прототипа двигателя на основе плазмы для межзвёздных путешествий. Первое испытание включало полёт туда обратно с орбиты Седны до системы Проксима Центавра. Полёт в каждый конец занял около семи минут. Результаты засекречены.
2309 год. Конец разработки стабильного и более простого в производстве метода порционного разделения «Плазменного льда», что сделало возможным разработку промышленной версии БС модуля двигателя.
2317 год. Презентация двигателей новейшего поколения на основе плазмы.
2325 год. Эксперименты по воздействию разных видов энергии на твёрдые состояния плазмы. Две крупные аварии в лабораториях. Подобные эксперименты признаны крайне опасными. Торможение развития.
2347 год. Продолжение экспериментов по воздействию разных видов энергии на твёрдую плазму. Открытие жидкого и газообразного состояний. Построение графика энергетических стабильных и метастабильных состояний.
2479 год. Обнаруживаются огромные скопления плазменной руды в созвездии Андромеды. Начинается массовая добыча двумя корпорациями.
2499 год. Попытка открыть плазменное состояние плазмы. Эксперименты по ионизации плазм в искусственном вакууме. Разрушение вакуумной камеры и смерть нескольких ведущих научных групп. Исследования плазмы вновь признают крайне опасными и стоит вопрос об их запрете.
2571 год. Незаконная научная группа снова экспериментирует с получением плазменного состояния плазмы в атмосфере искусственного вакуума. Из-за нелегального оборудования в вакуумную камеру попадает атмосфера воздуха, а из-за повреждения проводки газовая смесь начинает образовывать смесь трития и обычных летучих углеводородов. Новые жертвы использованы, как аргументы для запрета дальнейшего исследования плазмы в данном ключе.
2632 год. Трагедия на ГидеонАльфа из-за ошибки ИИ, после которой треть планеты была уничтожена взрывом газообразной плазмы. Это повлекло за собой дебаты по ограничению использования плазмы, как таковой и её исследований.
2634 год. Новая ведущая научная группа профессоров ___ и ___ приводит гипотезу о крайней экономической и энергетической выгоде плазмы. Дебаты о запрете отодвигаются на несколько лет.
2636 год. Неудачи химиков группы в области объяснения уничтожения ГидеонаАльфа.
2639 год. Гипотеза о ядерно-реакционных причинах уничтожение ГидеонаАльфа.
2640 год. Открытие физической реакции синтеза трития из плазменно-газообразной смеси. Прорыв в энергетической отрасли. Смягчение запретов на изучение плазмы.
2689 год. Ряд фармацевтических открытий, связанных с использованием жидкой плазмы. Проведение опытов на животных. Результаты засекречиваются.
2701 год. Новые препараты проверяются на заключённых. Результаты засекречиваются.
2709 год. Открытие препарата от переохлаждения. Запуск производства.
2725 год. Новый виток исследований плазменного состояния плазмы. На этот раз в атмосфере космоса. Быстрое соединение с космической пылью и открытие «Грязной плазмы».
2733 год. «Грязная плазма» признана безперспективной.
2743 год. Группа учёных, инженеров и технологов проводит опыты по модернизации методов обработки руды. В результате несчастного случая происходит смешивания сырья стекольного производства и плазменной руды. Открытие плазменных стёкол, как первого аморфного состояния плазмы.
2778 год. Выпуск ряда научных трудов о свойствах и пользе плазменных стёкол. Данный материал запускается в массовое производство.
2800 год. Открытие аморфного неупорядоченного состояния плазмы.
2813 год. Количество аморфных неупорядоченных состояний плазмы достигает четырёх, среди которых алмазоподобная (sp3-гибридизированная), графитоподобная (sp2-гибридизированная), «вязкая плазма», «сажа плазмы».
2822 год. «Вязкая плазма» считавшаяся до этого бесперспективной нашла применение в простой и дешёвой протокинетической технологии.
2825 год. Алмазоподобная неупорядоченная плазма находит применение в бронированных стёклах, в качестве покрытия.
2831 год. Открытие ряда лекарств на основе плазмы от удушения и отравления. Просачиваются слухи, что эксперименты проводились незаконно и с нарушениями прав разумных представителей рас. Лекарства запускают в массовое производство.
2844 год. «Сажа плазмы» признана крайне эффективным светопоглотителем.
2846 год. Начало массового производства солнечных элементов нового поколения. Попытка переоборудования всех носителей солнечных элементов на новую технологию (Одна из причин почему мы новые соляры строим).
2876 год. Эксперименты по использованию графитообразной плазмы в тонкоплёночной электронике.
2897 год. Внедрение уже 84-летней протокинетической технологии для развития колоний.
3000 годы… Продолжается исследование плазмы во всех областях. Но идут активные споры на тему этичности исследования жидкой плазмы, безопасности изучения газообразной и актуальности изучения плазменного состояния плазмы.