Повелители молний

Грядущие выходные будут прохладными — дневная температура в столице опустится до 20 градусов, синоптики обещают дожди и грозы. А значит, снова можно ждать молний. Таких, какие обрушились на город пару недель назад.

Летние молнии прекрасно всем знакомы, и трудно поверить, что ученые до сих пор спорят об их природе.

— Как это ни удивительно, но сейчас мы стоим на пороге открытий, которые предвосхитили еще 60 лет назад, — рассказывает доктор физико-математических наук, профессор кафедры теоретической физики Московского физико-технического института Владимир Манько. — Тогда наши специалисты в области физики атмосферы опубликовали статью, рассказывающую о невероятном открытии: при наблюдении молний был зафиксирован мощный поток нейтронов! Для непосвященных поясню: нейтрон — это нестабильная элементарная частица, не имеющая электрического заряда, одна из составляющих ядра атома. Одни научные издания ставили в заголовках восклицательные знаки, другие это открытие называли ошибкой, недоказанной гипотезой, не имеющей научного объяснения. Ведь было принято считать, что электрический ток не может вырывать нейтроны из атомного ядра. А здесь нейтронный поток был замечен! Однако большинство физиков сошлось на том, что был описан лишь беспрецедентный по масштабу «шумовой эффект».

Но два года назад в Физическом институте имени П. Н. Лебедева РАН был проведен эксперимент по возможности вырывания молнией нейтронов из атомного ядра.

— Инициатором эксперимента выступил Олег Далькаров, руководитель отделения ядерной физики и астрофизики, — продолжает Владимир Манько. — В ходе эксперимента была создана искусственная молния.

Но удивительно не это — молнии в лабораторных условиях воссоздавались много раз. Интересно, что ученый попробовал проверить достоверность гипотезы о нейтронном потоке и смог его зафиксировать вновь. Подтвержденную теорию тут же опубликовали в американском журнале Physical Review Letters.

По словам Манько, возможное практическое применение открытия уже известно. Оно связано с созданием термоядерного синтеза — реакции слияния легких атомных ядер в более тяжелые ядра, происходящей при высокой температуре и сопровождающейся выделением энергии. Таким образом, нейтроны, вырываемые из атомного ядра во время молнии, могут стать альтернативным источником энергии.

— Представьте себе, — предлагает ученый, — что появится возможность создать термоядерную электростанцию. Это будет настоящий прорыв.

Что же касается молний, то в лабораторных условиях и отечественные, и зарубежные ученые воссоздают главным образом природные линейные молнии. Эксперименты по созданию шаровых молний тоже проводились не раз, но их невозможно воссоздать в полном соответствии с их природным поведением. Известно, что траектория шаровой молнии непредсказуема, ученые не могут повторить в лаборатории природный путь молнии. И основным материалом для изучения шаровых молний по-прежнему являются свидетельства неподготовленных к проведению наблюдений случайных очевидцев, просмотр произведенных ими фото- и видеосъемок. Но низкое в большинстве случаев качество материалов не позволяет использовать их в научных целях.

СПРАВКА

Впервые задачу по управляемому термоядерному синтезу в СССР сформулировал физик Олег Лаврентьев. Важный вклад в решение проблемы внесли физики Андрей Сахаров и Игорь Тамм, и Лев Арцимович.

В 1956 году Игорь Курчатов высказал предложение о сотрудничестве ученых-атомщиков разных стран в этой области.

Стоит отметить, что термоядерный реактор намного безопаснее ядерного реактора в радиационном отношении. Прежде всего количество находящихся в нем радиоактивных веществ сравнительно невелико. Энергия, которая может выделиться в результате какой-либо аварии, тоже мала и не может привести к разрушению реактора.

ФАКТ

● Местом, где молнии встречаются чаще всего, является деревня Кифука в горах на востоке Демократической Республики Конго. Там в среднем отмечается 158 ударов молний на квадратный километр в год.

● Частота ударов молний на Земле составляет в среднем 44 ± 5 раз в секунду, что соответствует примерно 1,4 миллиарда молний в год. 75% этих молний ударяет между облаками или внутри облаков, а 25% — в землю.

● Каждый год в мире от удара молнии погибают 24 000 человек и около 240 000 получают травмы.

● Из деревьев, пораженных молнией, делают музыкальные инструменты, приписывая им уникальные свойства.