플라스마란 기체가 초고온 상태로 가열되어 전자와 양전하를 가진 이온으로 분리된 상태를 말한다. 보통의 물질은 온도가 변함에 따라 고체, 액체, 기체의 세 개의 상태로 존재하는데 각각의 상태가 바뀔 때마다 그 물리적 특성이 크게 변화한다. 여기서 기체를 더 높은 온도로 가열하면 전자들은 더 이상 원자핵에 묶여있지 못하고 자유로운 상태가 된다. 이때 물질의 밀도가 충분히 높아 집단적 행동(collective behavior)을 보이면서, 전체적으로는 중성인 준중성(quasi-neutrality)의 특성을 보이면 플라스마 상태가 된다. 플라스마의 물리적 특성은 다른 상태들과는 확연하게 구분되므로 물질의 4번째 상태라고도 불린다. 우주를 구성하는 물질의 99%가 플라스마 상태로 구성되어 있으며 형광등 내부나 네온사인과 같이 일상생활에서도 쉽게 접할 수 있다. 플라스마는 크게 온도에 따라 저온 플라스마와 고온 플라스마로 나뉜다. 저온 플라스마는 PDP, 반도체 제조, 공기청정기, 형광등 등 다양한 산업분야에서 이용되고 있다. 고온 플라즈마의 예로는 태양을 들 수 있다. 태양은 고온의 플라즈마가 중력으로 묶여있는 형태의 천체이다. 태양에서 관측되는 플레어(flare)나 코로나(corona) 등의 현상들 또한 플라즈마 대기 활동에 의해 발생한다.

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