Привычно понимание о том, что окружающее нас пространство состоит из вещества, находящегося в трех состояниях — твердом, жидком и газообразном. Плазма — четвертое состояние, представляющее собой ионизированный газ, который образуется из электронов, положительно заряженных ионов, нейтральных и возбужденных атомов и молекул.
Как известно, внешняя поверхность земной атмосферы имеет плазменную оболочку — ионосферу, а, по мнению ученых, Солнце и звезды состоят из раскаленных ярких светящихся газов и находятся в плазменном состоянии.
В природных условиях ярким представителем плазмы является молния — дуговой разряд в газах. На практике плазму можно наблюдать в неоновых рекламах, лампах дневного света, электродуговых устройствах, при электросварке и различных плазменных способах обработки материалов.
Плазма может быть получена изотермическим и газообразным способами. Изотермический способ заключается в нагреве газа до высоких температур, при которых происходит его ионизация за счет увеличения упругих столкновений атомов и молекул с образованием электронов и положительных ионов. При температуре 5000 К заканчивается диссоциация молекул на атомы и начинается процесс перехода газа в плазменное состояние, так как происходит разрушение внешних электронных оболочек атомов, которые превращаются в положительные ионы, а освободившиеся электроны, сталкиваясь с другими атомами, ионизируют их, производя дальнейшее увеличение ионов.
Взаимодействие отдельных элементарных частиц можно рассматривать как упругие столкновения, при которых выделяется кинетическая энергия, обусловливающая нагрев газа. Растет количество упругих столкновений, вызывающих повышение температуры газа, а температура газа, в свою очередь, определяет степень его ионизации. Этот процесс происходит лавинообразно. При температурах в несколько десятков тысяч градусов весь газ в определенном объеме воздействия таких температур превращается в плазму, где в основном существуют только положительные ионы и электроны.