Искусственные аналоги шаровой молнии

Экспериментаторы из расположенного в Гатчине Петербургского института ядерной физики им. Константинова РАН создали установку, с помощью которой удается получать долгоживущие плазмоиды — искусственные аналоги молнии.

«Искусственная шаровая молния — одно из красивейших физических явлений, — говорит один из авторов исследования Сергей Степанов. — Всплывающие в темном помещении светящиеся шары представляют собой незабываемое зрелище. И они, по мнению очевидцев, очень похожи на настоящие шаровые молнии».

Экспериментаторы проверили идею доктора физико-математических наук Игоря Стаханова, который работал в троицком Институте земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн АН СССР (ИЗМИРАН). В соответствии с ней главные условия образования шаровой молнии — сильное электрическое поле и много водяного пара. Некоторые молекулы воды в таких условиях распадаются на ионы водорода и гидроксила. Эти ионы соединяются с сохранившимися в целости молекулами и образуют сгусток холодной плазмы. Молекулы воды в нем мешают сближению ионов, и время их раздельной жизни увеличивается в миллиарды раз, т. е. достигает десятков минут. Получается плазмоид, который способен аккумулировать огромную энергию.

Чтобы воспроизвести такие условия, ученые взяли полиэтиленовую банку, наполнили ее водой и на дне разместили один электрод в виде кольца. Его соединили с одним полюсом мощной батареи, которую можно заряжать до 5,5 кВ. Ко второму полюсу батареи присоединили цилиндрический угольный электрод. Его спрятали в кварцевую трубку и поместили в центре банки. При этом трубка на полсантиметра выступала над поверхностью воды. На торец этого электрода капали 2 — 3 капли воды и быстро включали-выключали электрический ток. При этом из электрода вылетала плазменная струя, а от нее отделялся светящийся плазмоид диаметром в 15 см, который через полсекунды исчезал, распадаясь на части.

Чтобы увеличить время его жизни, ученые капали на электрод не просто воду, а смесь воды, ацетона и какого-нибудь порошка — сажи, опилок, железа, глины и многих других. Этим способом время жизни искусственной молнии увеличивали почти до секунды. Удалось поработать и с цветом плазмоида. Обычно у него была сиреневая центральная часть, окруженная желтоватой оболочкой. Добавка в воду солей кальция делала его оранжевым. На цвете сказывалась и замена электрода: «железные» плазмоиды оказывались белесыми, «алюминиевые» — белыми с красноватым отливом, а «медные» — зеленоватыми.

«Лабораторные разряды оказались не такими грандиозными, как природные, — отмечают авторы исследования. — Зато они хорошо воспроизводятся, и их легко исследовать».

#

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

eighty three − = seventy nine