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德科学家人工合成球形闪电 可瞬间造成重大灾难

2006-06-13 00:46 桌面版 正體 0
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据英国《新科学家》网站报道,德国马普等离子体物理研究所和位于柏林的洪堡大学科学家,在实验室里成功制造出只有在雷暴天气中才会出现的球形闪电。该闪电其实是一个球形等离子体,直径20厘米,持续了近半分钟。科学家希望该试验能帮助了解这一奇异现象,并为核聚变发电站的等离子体研究提供参考。

球形闪电是一种十分奇特的闪电现象,直径通常为10厘米—40厘米,颜色为红色、黄色或者蓝色,持续时间也从几秒到几分钟不等。球形闪电无孔不入,常常会从门窗、烟囱甚至房屋缝隙中悄然钻进屋内。它的出现有时会使人虚惊一场,有时却会在瞬间造成重大灾难。当它靠近一些易燃物如树木、纸张时,并不起火灾,但在它爆炸的一瞬间,却可以烧掉潮湿的树木和房屋。如果落进水池,球形闪电还会使池水沸腾。

球形闪电到底是何种物质,这一问题已困扰了人类几个世纪。不少科学家认为,球形闪电现象的出现是因为闪电到达地面时形成了一个球形等离子体,但其机制却依然不清楚。尽管人类在近半个多世纪中记录到了4000多次球形闪电现象,却几乎没有掌握它的任何可靠数据。

今年年初,以色列科学家曾利用微波汽化不同材料制造出球形等离子体。不过戈瑞德?伐斯曼恩等人则采用了另一种方法,他们认为,这样制造出的球形闪电与自然现象更加接近。

伐斯曼恩说:“很可能是电火花和水相互作用导致了球形闪电,因此,我们利用5000伏的瞬间高压放电,在玻璃水槽中制造出了球形等离子体。”水槽中有两个电极,其中一个利用陶管与水隔离。高压使水中出现了60安培的电流,它进入陶管并使附近的水蒸发,进而出现了由电离的水分子组成的明亮球形等离子体。尽管该球体会发光,温度却很低,放在它上面的一张纸被顶起却没有被点燃。当电流中断后,该球体持续了0.3秒,这比通常的等离子体的寿命要长很多。目前,实验室和核聚变发电站中的等离子体一般只能持续几毫秒。

科学家正在研究其光谱,论证等离子体大小、持续时间是否与电压有关。由于核聚变发电站将利用大型的氢等离子体燃烧发电,探究如何控制等离子体将帮助研发更完善的核聚变发电站。

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