By 
Шанси бути враженими блискавкою становлять менше одного на мільйон, але ці шанси значно скоротилися цього місяця, коли протягом вихідних 12-13 листопада в кожному штаті та території Австралії було зареєстровано понад 4,2 мільйона ударів блискавки. Якщо врахувати, що кожен блискавковий удар поширюється зі швидкістю понад 320 000 кілометрів на годину, це величезна кількість електроенергії.
Ви коли-небудь замислювалися про блискавку? Протягом останніх 50 років вчені всього світу обговорювали, чому блискавка крутиться зигзагом і як це пов’язано з грозовою хмарою. Досі не було остаточного пояснення, оскільки фізик плазми Університету Південної Австралії опублікував знаменну статтю, яка розв’язує обидві таємниці.
Доктор Джон Лоуке, колишній науковець CSIRO, а тепер ад’юнкт-дослідник UniSA, каже, що фізика блискавки десятиліттями вводила в глухий кут найкращих науковців.
«Є кілька підручників про блискавки, але в жодному з них не пояснюється, як утворюються зигзаги (так звані сходинки), чому електропровідна колона, що з’єднує сходинки з хмарою, залишається темною, і як блискавка може подолати кілометри», — доктор Лоуке. каже.
Відповідь? Синглетно-дельта метастабільні молекули кисню.
По суті, блискавка виникає, коли електрони потрапляють на молекули кисню з достатньою енергією, щоб створити високоенергетичні синглетні дельта-молекули кисню. Після зіткнення з молекулами «від’єднані» електрони утворюють високопровідну сходинку — спочатку світну — яка перерозподіляє електричне поле, викликаючи послідовні сходинки.
Провідна колона, що з’єднує сходинку з хмарою, залишається темною, коли електрони приєднуються до нейтральних молекул кисню, після чого відбувається негайне від’єднання електронів синглетними дельта-молекулами.
Чому це важливо?
«Нам потрібно зрозуміти, як ініціюється блискавка, щоб ми могли краще захищати будівлі, літаки, хмарочоси, цінні церкви та людей», — каже доктор Лоуке.
Хоча блискавка вражає людей рідко, будівлі влучають багато разів, особливо високі та ізольовані (в Емпайр-Стейт-Білдінг влучає близько 25 разів на рік). Рішення для захисту конструкцій від ударів блискавки залишалося незмінним протягом сотень років.
Громовідвід, винайдений Бенджаміном Франкліном у 1752 році, по суті, являє собою товстий дріт для огорожі, який прикріплюється до даху будівлі та з’єднується з землею. Він призначений для притягування блискавки та заземлення електричного заряду, рятуючи будівлю від пошкодження.
«Ці стрижні Франкліна потрібні сьогодні для всіх будівель і церков, але невизначеним фактором є те, скільки їх потрібно на кожну структуру», — каже доктор Лоуке.
Існують також сотні споруд, які зараз не захищені, включаючи навіси в парках, часто зроблені з оцинкованого заліза та підкріплені дерев’яними стовпами. Це може змінитися з новими австралійськими стандартами блискавкозахисту, які рекомендують заземлювати ці дахи. Доктор Лоуке був членом комітету стандартів Австралії, який рекомендував цю зміну.
«Поліпшення блискавкозахисту є настільки важливим зараз через більш екстремальні погодні явища, викликані зміною клімату. Крім того, хоча розробка екологічно чистих композитних матеріалів у літаках покращує паливну ефективність, ці матеріали значно підвищують ризик пошкодження блискавкою, тому нам потрібно переглянути додаткові заходи захисту.
«Чим більше ми знаємо про те, як виникає блискавка, тим краще ми будемо проінформовані про проєктування нашого антропогенного середовища», — каже доктор Лоуке. Джерело
Comments