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德科學家人工合成球形閃電 可瞬間造成重大災難

2006-06-13 00:46 桌面版 简体 0
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據英國《新科學家》網站報導,德國馬普電漿體物理研究所和位於柏林的洪堡大學科學家,在實驗室裡成功製造出只有在雷暴天氣中才會出現的球形閃電。該閃電其實是一個球形電漿體,直徑20厘米,持續了近半分鐘。科學家希望該試驗能幫助瞭解這一奇異現象,並為核融合發電站的電漿體研究提供參考。

球形閃電是一種十分奇特的閃電現象,直徑通常為10厘米—40厘米,顏色為紅色、黃色或者藍色,持續時間也從幾秒到幾分鐘不等。球形閃電無孔不入,常常會從門窗、煙囪甚至房屋縫隙中悄然鑽進屋內。它的出現有時會使人虛驚一場,有時卻會在瞬間造成重大災難。當它靠近一些易燃物如樹木、紙張時,並不起火災,但在它爆炸的一瞬間,卻可以燒掉潮濕的樹木和房屋。如果落進水池,球形閃電還會使池水沸騰。

球形閃電到底是何種物質,這一問題已困擾了人類幾個世紀。不少科學家認為,球形閃電現象的出現是因為閃電到達地面時形成了一個球形電漿體,但其機制卻依然不清楚。儘管人類在近半個多世紀中記錄到了4000多次球形閃電現象,卻幾乎沒有掌握它的任何可靠數據。

今年年初,以色列科學家曾利用微波汽化不同材料製造出球形電漿體。不過戈瑞德?伐斯曼恩等人則採用了另一種方法,他們認為,這樣製造出的球形閃電與自然現象更加接近。

伐斯曼恩說:「很可能是電火花和水相互作用導致了球形閃電,因此,我們利用5000伏的瞬間高壓放電,在玻璃水槽中製造出了球形電漿體。」水槽中有兩個電極,其中一個利用陶管與水隔離。高壓使水中出現了60安培的電流,它進入陶管並使附近的水蒸發,進而出現了由電離的水分子組成的明亮球形電漿體。儘管該球體會發光,溫度卻很低,放在它上面的一張紙被頂起卻沒有被點燃。當電流中斷後,該球體持續了0.3秒,這比通常的電漿體的壽命要長很多。目前,實驗室和核融合發電站中的電漿體一般只能持續幾毫秒。

科學家正在研究其光譜,論證電漿體大小、持續時間是否與電壓有關。由於核融合發電站將利用大型的氫電漿體燃燒發電,探究如何控制電漿體將幫助研發更完善的核融合發電站。

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