„Страхувай се докато опасността не е дошла, а после се бори с нея.“
Механизъм на йонизиране на атмосферата.
За основен йонизатор на въздуха в тропосферата служат излъчванията на радио активните вещества, съдържащи се в твърдата или течна обвивка на Земята. В горните слоеве на атмосферата основна роля в йонизацията на газовете се пада на корпускуларното и ултравиолетовото излъчване на Слънцето, както и на космическото излъчване.
Както е известно в процеса на разпадане на радио активните вещества се отделя значителна енергия във вид на α, β, и γ излъчвания. Ако тези излъчвания проникнат в атмосферата, то тяхната енергия основно се изразходва за йонизация на въздуха.
Излъчването на радиоактивните вещества, съдържащи се в планинските масиви и във водата, практически напълно се поглъщат от почвата с изключение на γ лъчите. Атмосферата се йонизира от вторичните продукти на радио активния разпад. Най-силно въздуха се йонизира от радона с период на полуразпада 3,82 ден.
Изпусканите от радона и другите радиоактивни вещества α частици (които са ядра на хелия, съдържащи два протона и два неутрона) се разпространяват (със скорост равна на 0,05 – 0,1 от скоростта на светлината) във въздуха на разстояние от 3 до 9 см, при което една α частица е способна да образува 190 – 250 хиляди двойки йони.
Потокът електрони, образуван при друг вид разпад, носи название β лъчи. Последните се разпространяват (със скорост близка до скоростта на светлината) във въздуха на разстояние няколко метра. Всяка β частица образува по своя път около 25 хиляди двойки йони.
Най-голяма проникваща способност притежават γ частиците, във въздуха те пронизват слой с дебелина от няколко десетки метра, при което всяка γ частица е способна да образува до 30 хиляди двойки йони.
Под влиянието на излъчването на радио активните вещества йоните се образуват в приземния слой на атмосферата и се разпространяват чрез турбулентния обмен и вертикалните движения до височина 4 – 5 км, при това само над сушата, тъй като съдържанието на радиоактивни вещества в морската вода е нищожно малко.
Други мощни източници на йонизация на атмосферата са космическите лъчи, постъпващи на Земята от космическото пространство. Първичните космически лъчи (представляващи поток протони) йонизират горните слоеве на атмосферата и дават начало на вторични космически лъчи, които йонизират ниските слоеве на атмосферата.
Интензивността на космическите лъчи се увеличава с височината. Вследствие на което се увеличава и скоростта на образуване на йони с увеличаване на височината, като максимума се постига на височина 12 – 14 км от земната повърхност (40 – 45 йони за 1 с в 1 см³.
Ако йоните се окажат в електрическо поле с някаква напрегнатост, то заедно с безпорядъчните топлинни движения, те започват да се сместват по протежение на силовите линии на полето с някаква скорост, наречена скорост на дрейфа на йони. Тази скорост е пропорционална на напрегнатостта на полето. Тази пропорционалност се нарича подвижност на йоните. С увеличение на височината, расте и подвижността на йоните, до толкова до колкото се понижава плътността на въздуха. Знаейки скоростта на положителните и отрицателните йони може да се определи проводимостта на електрическия ток.
Плътност на проводимост на тока, това е количеството електричество, пренасяно за 1 с през площ 1 м².
Трябва да се каже, че в атмосферата протича и обратния процес на йонизацията (съединяване на противоположните по знак йони и образуването на неутрални частици).
На образуването и концентрацията на йони оказват влияние много фактори, от които най-голямо влияние оказват условията на местността и времето.
Тъй като електрическото поле в ниските слоеве на атмосферата се формира в резултат на радиоактивните вещества, намиращи се в почвата, то най-голяма плътност на положителни заряди ще се наблюдава във по-високите слоеве на въздуха. Напрегнатостта на електрическото поле ще е насочена по нормалата към еквипотенциалните повърхности на полето по посока на отрицателния заряд, тоест тя е насочена от атмосферата към земната повърхност. Смущенията на нормалното електрическо поле могат да дойдат в резултат на образуването на облаци, при това най-вече на кълбесто дъждовните облаци (буреносни).
Известно е, че с появата на облаци е свързана рязката промяна на електрическото поле на атмосферата. Трябва да се знае, че не само купесто дъждовните облаци, но и слоесто образните и вълнообразните облаци също предизвикват смущения в електрическото поле на атмосферата. Сред облаците от всички форми се наблюдава, както едно зарядни (заряда има в пределите на целия облак един знак), така и много зарядни (в пределите на един облак, една част е заредена с един знак, а друга с противоположния). Има и двузарядни облаци при които горната им част е заредена положително, а долната отрицателно и обратно.
Коментари
Все още няма коментари