800x6001024x768Auto Width
Главная

Грозовые разряды и загадка шаровой молнии

Шаровая молния в предшествующие века

Свойства грозовой молнии

Существует ли в действительности шаровая молния?

Наблюдения шаровой молнии

Фотографии шаровой молнии

Характерные черты шаровой молнии

Теоретические и экспериментальные исследования

Современное состояние проблемы шаровой молнии

Ядерные теории

Возникновение во время гроз электрических полей с огромной разностью потенциалов, способных разгонять заряженные частицы, например альфа-частицы, до скорости порядка наблюдаемых при атомном распаде, привело к предположению, что возможно появление еще больших локальных полей, способных вызвать в атомах атмосферных газов ядерные реакции. Согласно этой теории, шаровая молния должна была бы проявлять радиоактивные свойства. После того как в термоядерных экспериментах были получены нейтроны, возникла гипотеза, что разряды молний порождают тепловые нейтроны, и эти нейтроны, реагируя с атмосферным азотом, создают радиоактивный изотоп углерод-14, из которого и образуется шаровая молния. Предполагалось также, что ядерную реакцию могут вызывать протоны, возникающие в разряде молнии из атмосферной воды и ускоряемые до 1 МэВ грозовым электрическим полем. При этом из обычного азота 14N и кислорода воздуха 16O должны образоваться радиоактивные изотопы кислорода 15O и фтора 17F. Благодаря короткому периоду полураспада этих изотопов (124 и 66 с соответственно) они создали бы огненный шар с очень высокой радиоактивностью в отличие от 14С, обладающего периодом полураспада 5730 лет.

Свойства шаровой молнии приписывались эффектам, связанным с появлением высокоэнергичных позитронов, возникающих при распаде этих изотопов. Для проверки этой теории предлагалось измерить количество продуктов распада ,5N и 17F после смерчей, сильных гроз или шаровой молнии.

Предполагалось также, что грозовые электрические поля фокусируют более тяжелые частицы, как, например, космические лучи, в шаровую молнию, и это влечет за собой самоподдерживающуюся ядерную реакцию. Однако тогда во время солнечных вспышек, при которых увеличивается интенсивность космических лучей, случаи появления шаровых молний должны были бы учащаться, и в основном огненные шары должны были бы появляться в высокогорных областях.

Не говоря уже о других затруднениях, связанных с этой теорией, потери энергии в атмосфере препятствуют тому, чтобы заряженные частицы разгонялись в электрических грозовых полях до скоростей, при которых возможны ядерные реакции. Максимальная температура, наблюдавшаяся при разрядах молнии, на несколько порядков ниже той, при которой могла бы начаться термоядерная реакция. Хотя космические лучи, достигающие Земли, обладают достаточно высокой энергией для ядерных реакций, они слишком рассеяны и не могут обеспечить необходимой энергией малую область, занятую огненным шаром. А для предполагаемого фокусирования таких частиц требуются мощные поля, соответствующие высоким энергиям этих частиц и образующие электростатические линзы огромных масштабов.