Plasma relativista - Relativistic plasma
Los plasmas relativistas en física son plasmas para los que son importantes las correcciones relativistas de la masa y la velocidad de una partícula. Estas correcciones suelen volverse importantes cuando un número significativo de electrones alcanza velocidades superiores a 0,86 c ( factor de Lorentz = 2).
Tales plasmas pueden crearse calentando un gas a temperaturas muy altas o por el impacto de un haz de partículas de alta energía. Un plasma relativista con una función de distribución térmica tiene temperaturas superiores a alrededor de 260 keV, o 3,0 GK (5,5 mil millones de grados Fahrenheit), donde aproximadamente el 10% de los electrones tienen . Dado que estas temperaturas son tan altas, la mayoría de los plasmas relativistas son pequeños y breves, y a menudo son el resultado de un rayo relativista que impacta sobre algún objetivo. (De manera más mundana, "plasma relativista" podría denotar un plasma frío normal que se mueve a una fracción significativa de la velocidad de la luz en relación con el observador).
Pueden producirse plasmas relativistas cuando dos haces de partículas chocan a velocidades comparables a la velocidad de la luz y en los núcleos de las supernovas. Los plasmas lo suficientemente calientes como para que partículas distintas de los electrones sean relativistas son aún más raros, ya que otras partículas son más masivas y, por lo tanto, requieren más energía para acelerar a una fracción significativa de la velocidad de la luz. (Aproximadamente el 10% de los protones tendrían una temperatura de 481 MeV - 5.6 TK ). Se necesitan energías aún más altas para lograr un plasma de quark-gluón .
Los cambios primarios en el comportamiento de un plasma a medida que se acerca al régimen relativista son ligeras modificaciones a las ecuaciones que describen un plasma no relativista y a las secciones transversales de colisión e interacción . Las ecuaciones también pueden necesitar modificaciones para tener en cuenta la producción de pares de pares de electrones y positrones (u otras partículas a las temperaturas más altas).
Una doble capa de plasma con una gran caída de potencial y separación de capas, puede acelerar los electrones a velocidades relativistas y producir radiación de sincrotrón .
Aplicaciones
Ver también
Otras lecturas
- Physics Today Vol. 56, núm. 3, pág. 16 (marzo de 2003).
- Physics Today Vol. 56, núm. 6, pág. 47 (junio de 2003).
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