В пробудженні блискавки «винні» енергетики!
День 29 лютого, в продовж декількох віків поспіль, обросло різними міфами та подіями.
Проте мова зараз піде не про це. 29 лютого 2004 року близько 12-ї години 30 хв. мені випала нагода спостерігати цікаве природне явище – спалах блискавки у районі ТЕЦ-5 Київенерго. На вулиці була плюсова температура, скрізь лежав мокрий сніг, було хмарно. Після спалаху блискавки та грому пішов дощ…
Це явище мене зацікавило і я вирішив звернутися до Фейнманського курсу лекцій з фізики, том 5 «Електрика і магнетизм» (Фейнман Р., Лейтон Р., «СЕНДС» М., Фейнмановские лекции по физике – М., «Мир», 1977, - гл. 9; Электричество в атмосфере, - С. 174), читаємо: «Звичайного дня над пустельною рівниною або над морем електричний потенціал у міру підйому зростає з кожним метром приблизно на 100 В. У повітрі є вертикальне поле Е зі значенням 100 В/м. Знак поля відповідає негативному заряду земної поверхні».
Дуже важливо відзначити, що земна поверхня заряджена негативно у звичайний не грозовий період.
Читаємо далі: «Вимірювання насамперед показують, що зі збільшенням висоти поле продовжує існувати, тільки стає слабкішим. На висоті приблизно50 км поле вже ледь-ледь помітне (інтеграл від Е) припадає на малі висоти. Уся різниця потенціалів між поверхнею землі і верхом атмосфери дорівнює майже
400 000 В». Іншими словами робимо висновок: позитивний заряд накопичується в найнижчій частині атмосфери, тобто там, де більше всього водяної пари.
Під час випаровування неминуче до мікрокрапельок потрапляють іони й молекули, які є в воді річки Дніпро та воді, яка задіяна в технологічному циклі електростанції, а це, як правило, складні гідратовані комплекси аніонів і катіонів, причому аніони за радіусом завжди значно більші за катіони, мікрокрапелька, що містить позитивний іон (найчастіше Н3О+), значно менша за розміром (масою), ніж мікрокрапелька, що містить іон (найчастіше ОН-). І в вітряну погоду від поверхні землі легкі мікрокрапельки зі знаком «+» несуться нагору, а мікрокрапельки зі знаком «-» залишаються поблизу земної поверхні.
Далі Ричард Фейнман відзначає: «Провідність повітря дуже мінлива – вона дуже чутлива до його «засміченості». «Сама щільність електричного струму в повітрі дорівнює всього кільком мікроамперам на квадратний метр, адже на землі дуже багато таких квадратних метрів. Увесь електричний струм, що досягає земної поверхні, дорівнює приблизно 1800 А. Цей струм, звичайно, «позитивний» – він переносить до землі позитивний заряд. А струм у 1800 А при напрузі в 400 000 В дає потужність приблизно 700 МВт».
До речі, потужність ТЕЦ-5 700 МВт – точно такої потужності станції немає в Україні!!!
Чим підтримується напруга? І між чим і чим вона? На одному електроді земля, а на іншому? Таких запитань безліч.
А картина ось така: під час випаровування рідини в атмосферу надходять позитивні іони (мікрокрапельки з іонами Н3О+), а важкі іони (точніше, мікрокрапельки з ОН- іоном) залишаються біля поверхні землі.
Далі процеси відбуваються так: тепле і вологе повітря піднімаються вгору, найчастіше над будівлями, димовими трубами тощо. Коли повітря піднімається вгору, воно віддає теплоту холоднішим навколишнім шарам атмосфери, але оскільки повітря вологе, то втрати теплової енергії блискавка компенсує збільшенням енергії, що надходить, від конденсації пари. Отут є дуже важлива обставина: спочатку конденсація пари утруднена тим, що частинки пари заряджені однаково і конденсатоутворення утруднене. (Саме цією обставиною пояснюється той феномен, чому «хмари по небу йдуть, а дощу немає»). Але у випадку блискавки повітря настільки швидко піднялося вгору і настільки сильно остудилося, а в грозовій хмарі присутня така величезна концентрація позитивних зарядів, що процес з великим ступенем інтенсифікується (зайвий заряд скидається, для того, щоб почалася конденсація мікрокапельок води. Відомо, що перед тим, як піти дощу, спочатку вдаряє блискавка, тобто скидається зайвий заряд конденсації.
Картина дуже спрощена, що теж підкреслює Фейнман: «Крім того, наш опис надто спрощує явища біля самої земної поверхні…»
Блискавки приносять користь. У своєму «блискавичному» польоті вони створюють нестійкий газ озон мільйонами тонн, устигають вихопити з повітря мільйони тонн азоту, «зв’язати» його і направити в землю. Це безкоштовне добриво збагачує грунт, на якому ростуть злаки.
Промайнуло 8 років поспіль над голубим небом м. Києва. А та подія 29 лютого 2004 року до сих пір будоражить мою уяву, – магічна дія спалаху блискавки !
Наближається 29 лютого 2012 року ! І хто знає ? Можливо ця подія десь, в якомусь районі України може повторитись взагалі і над енергетичними об’єктами зокрема. Її тільки потрібно зафіксувати.Цитування та використання будь-яких матеріалів порталу Etar на інших сайтах дозволяється лише з гіперпосиланням: www.etar.com.ua
в начало
