Plasma gedraagt ​​zich heel anders dan vaste, vloeibare of gasvormige toestanden van materie. Hier zijn enkele belangrijke kenmerken van plasmagedrag:

1. Elektrische geleidbaarheid: Plasma is een uitstekende geleider van elektriciteit. De vrije elektronen en ionen in plasma zorgen ervoor dat elektrische stromen gemakkelijk kunnen stromen, waardoor het bruikbaar is in verschillende toepassingen, zoals plasmaschermen, plasmasnijders en fusiereactoren.

2. Magnetische opsluiting: Plasma wordt sterk beïnvloed door magnetische velden. Magnetische velden kunnen plasma opsluiten en vormen, waardoor wordt voorkomen dat het in contact komt met de wanden van een container. Deze eigenschap is cruciaal bij onderzoek naar fusie-energie, waarbij plasma moet worden opgesloten bij extreem hoge temperaturen en drukken.

3. Debye-afscherming: Plasma vertoont Debye-afscherming, wat betekent dat het elektrische veld van een geladen deeltje wordt afgeschermd door het omringende plasma. Dit afschermende effect is essentieel voor het begrijpen van het collectieve gedrag van plasma en de vorming van plasmastructuren.

4. Instabiliteiten en golven: Plasma is gevoelig voor verschillende instabiliteiten en golven vanwege de lage viscositeit en hoge elektrische geleidbaarheid. Deze instabiliteiten en golven kunnen leiden tot complexe dynamieken en verschijnselen, zoals plasmaturbulentie en plasma-oscillaties. Het begrijpen en beheersen van deze instabiliteiten is belangrijk voor de plasma-opsluiting en stabiliteit in fusie-apparaten.

5. Niet-neutraliteit: Plasma is over het algemeen niet elektrisch neutraal. Het bevat zowel positief geladen ionen als negatief geladen elektronen, maar de totale lading is mogelijk niet nul. Deze niet-neutrale aard leidt tot unieke eigenschappen en gedragingen van plasma.

6. Hoge temperatuur: Plasma bestaat doorgaans bij extreem hoge temperaturen. Bij onderzoek naar fusie-energie worden plasma's verwarmd tot miljoenen graden Celsius om kernfusiereacties te bewerkstelligen. Plasma kan echter ook voorkomen bij lagere temperaturen, zoals in TL-lampen of plasmatoortsen.

7. Gasachtig gedrag: In sommige opzichten gedraagt ​​plasma zich als een gas. Het kan uitzetten, comprimeren en stromen en vertoont eigenschappen zoals druk en dichtheid. Zijn unieke elektromagnetische eigenschappen onderscheiden het echter van gewone gassen.

8. Quasineutraliteit: Ondanks het niet-neutrale karakter van plasma vertoont het op grotere schaal vaak quasineutraliteit. Dit betekent dat de positieve en negatieve ladingen zo verdeeld zijn dat de netto lading verwaarloosbaar is over afstanden groter dan de Debye-lengte.

De studie van plasmagedrag omvat complexe natuurkunde, waaronder elektromagnetisme, statistische mechanica en vloeistofdynamica. Plasma kan van nature voorkomen in verschillende astrofysische verschijnselen, zoals sterren, zonnewinden en het noorderlicht. Het begrijpen en benutten van plasmagedrag is van groot belang op gebieden als fusie-energie, plasmaverwerking, voortstuwing van de ruimte en astrofysica.