La recombinación del plasma es un proceso mediante el cual los iones positivos de un plasma capturan un electrón libre (energético) y se combinan con electrones o iones negativos para formar nuevos átomos neutros ( gas ). El proceso de recombinación puede describirse como lo contrario de la ionización, donde las condiciones permiten que el plasma se convierta en gas. [1] La recombinación es un proceso exotérmico , lo que significa que el plasma libera parte de su energía interna , generalmente en forma de calor . [2] Excepto en el plasma compuesto de hidrógeno puro (o sus isótopos ), también puede haber iones con carga múltiple. Por lo tanto, la captura de un solo electrón da como resultado una disminución de la carga del ion, pero no necesariamente en un átomo o molécula neutro.
La recombinación suele tener lugar en todo el volumen de un plasma (recombinación de volumen), aunque en algunos casos se limita a alguna región especial del mismo. Cada tipo de reacción se denomina modo de recombinación y sus velocidades individuales se ven fuertemente afectadas por las propiedades del plasma, como su energía (calor), la densidad de cada especie, la presión y la temperatura del entorno circundante.
Un ejemplo cotidiano de recombinación rápida del plasma ocurre cuando se apaga una lámpara fluorescente. El plasma de baja densidad de la lámpara (que genera la luz bombardeando el revestimiento fluorescente en el interior de la pared de vidrio) se recombina en una fracción de segundo después de que se elimina el campo eléctrico que genera el plasma al apagar la fuente de energía eléctrica. .
Los modos de recombinación de hidrógeno son de vital importancia en el desarrollo de regiones desviadoras para reactores tokamak . De hecho, proporcionarán una buena forma de extraer la energía producida en el núcleo del plasma. En la actualidad, se cree que las pérdidas de plasma más probables observadas en la región de recombinación se deben a dos modos diferentes: recombinación de iones electrónicos (EIR) y recombinación molecular activada (MAR).