إعادة التركيب في البلازما

إعادة تركيب البلازما هي عملية تقوم فيها الأيونات الموجبة في البلازما بالتقاط إلكترون حر (عالي الطاقة) والاندماج مع إلكترونات أو أيونات سالبة لتكوين ذرات متعادلة جديدة ( غاز ). يمكن وصف عملية إعادة التركيب بأنها عكس التأين، حيث تسمح الظروف للبلازما بالتحول إلى غاز. ^{[ 1 ]} إعادة التركيب عملية طاردة للحرارة ، مما يعني أن البلازما تُطلق جزءًا من طاقتها الداخلية ، عادةً على شكل حرارة . ^{[ 2 ]} باستثناء البلازما المكونة من الهيدروجين النقي (أو نظائره )، قد تحتوي البلازما أيضًا على أيونات متعددة الشحنات. لذلك، يؤدي التقاط إلكترون واحد إلى انخفاض شحنة الأيون، ولكن ليس بالضرورة إلى ذرة أو جزيء متعادل.

تحدث عملية إعادة التركيب عادةً في كامل حجم البلازما (إعادة التركيب الحجمي)، مع أنها قد تقتصر في بعض الحالات على منطقة محددة من الحجم. يُطلق على كل نوع من أنواع التفاعلات اسم نمط إعادة التركيب، وتتأثر معدلاتها الفردية بشدة بخصائص البلازما، مثل طاقتها (حرارتها)، وكثافة كل نوع من أنواعها، وضغط ودرجة حرارة البيئة المحيطة.

يحدث مثال يومي على إعادة تركيب البلازما السريع عند إطفاء مصباح الفلورسنت. إذ تتحد البلازما منخفضة الكثافة داخل المصباح (التي تولد الضوء عن طريق قذف الطلاء الفلوري على الجدار الزجاجي الداخلي) في جزء من الثانية بعد إزالة المجال الكهربائي المولد للبلازما بفصل مصدر الطاقة الكهربائية.

تُعدّ أنماط إعادة تركيب الهيدروجين ذات أهمية بالغة في تطوير مناطق المحوّل لمفاعلات التوكاماك . فهي تُوفّر في الواقع وسيلة فعّالة لاستخلاص الطاقة المُنتجة في قلب البلازما. ويُعتقد حاليًا أن أكثر خسائر البلازما المُحتملة التي تُلاحظ في منطقة إعادة التركيب تعود إلى نمطين مختلفين: إعادة تركيب الإلكترون-أيون (EIR) وإعادة التركيب المُنشّط جزيئيًا (MAR).