Моделирование электрических атмосферных разрядов высокой мощности с помощью ускорителей протонов средних энергий
Горев В.В.1, Смыслов Д.Ю.2
1Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
2Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия
Email: vg.kiae@gmail.com, denis.smyslow@gmail.com
Поступила в редакцию: 28 сентября 2023 г.
В окончательной редакции: 24 июля 2024 г.
Принята к печати: 31 июля 2024 г.
Выставление онлайн: 20 сентября 2024 г.
Предложен эксперимент по формированию условий для возникновения электрических атмосферных разрядов путем облучения нейтрального дождевого облака потоком высокоэнергетических протонов. Показано, что такой подход может устранить проблемы в существующих методах исследования молнии, позволяя наблюдать за естественным развитием ее лидера в заданный момент времени и в заданной области поверхности земли. Проведены оценки размера и плотности дождевого облака, возможности транспортировки протонов через атмосферу и их накопления на облаке, времени облучения и количества заряда, которое необходимо сообщить облаку для образования электрического пробоя в атмосфере. Результаты расчета показали, что предложенная модель может быть реализована на практике. Ключевые слова: линейный ускоритель протонов средних энергий, плотность дождевых облаков, прохождение протонов через атмосферу, многократное рассеяние, электростатическое поле, пучок заряженных частиц, ионизация воздуха.
- Э.М. Базелян, Ю.П. Райзер. Физика молнии и молниезащиты (Физматлит, М., 2001)
- J.R. Dwyer, M.A. Uman. Phys. Rep, 534 (4), 147 (2014). DOI: 10.1016/J.PHYSREP.2013.09.004
- Д.И. Иудин, А.А. Сысоев, В.А. Раков. Электричество, 11, 13 (2022). DOI: 10.24160/0013-5380-2022-11-13-28
- Ю.П. Райзер. Физика газового разряда (Издат. дом "Интеллект", Долгопрудный, 2009)
- M.J. Peterson, T.J. Lang, T. Logan, C. Wee Kiong, M. Gijben, R. Holle, I. Kolmasova, M. Marisaldi, J. Montanya, S.D. Pawar, D. Zhang, M. Manola, R.S. Cerveny. Bull. American Meteorological Society, 103 (4), 257 (2022). DOI: 10.1175/BAMS-D-21-0254.1
- V.V.Gorev. Proceed. 41th International Conf. Plasma Science and 20th Internationl Conf. High Power Particle Beams (Washington D.C., USA, 2014), p. 78. DOI: 10.1109/PLASMA.2014.7012762
- С.Б. Коныгин, Д.А. Крючков. Макроскопические свойства дисперсных систем (СамГТУ, Самара, 2007)
- Р.Р. Роджерс. Краткий курс физики облаков (Гидрометеоиздат, Л., 1979)
- Н.С. Шишкин. Облака, осадки и грозовое электричество (Гидрометеоиздат, Л., 1964)
- И.К. Кикоин. Таблицы физических величин. Справочник (Атомиздат, М., 1976)
- B.P. Nigam, M.K. Sundaresan, T.Y. Wu. Phys. Rev., 115 (3), 491 (1959). DOI: 10.1103/PhysRev.115.491
- J.B. Marion, B.A. Zimmerman. Nucl. Instrum. Methods, 51 (1), 93 (1967). DOI: 10.1016/0029-554X(67)90367-9
- C.L. Longmire, H.J. Longley. Improvements in the Treatment of Compton Current and Air Conductivity in EMPPproblems (DNA, 3192, 1973), DOI: 10.21236/ad0769914
- В.А. Курнаев, Ю.С. Протасов, И.В. Цветков. Введение в пучковую электронику (МИФИ, М., 2001)
- А.В. Иванов. Динамика заряженных частиц и интенсивных пучков в стационарных полях (НГТУ, Новосибирск, 2020)
- В.Л. Грановский. Электрический ток в газе. Установившийся ток (Наука, М., 1971)
- J.C. Browne, J.L. Anderson, M.W. Cappiello, G.P. Lawrence, P.W. Lisowski. Proc. APT Symp. The Savannah River Accelerator Project and Complementary Spallation Neutron Sources (Columbia S. C., USA, 1996), p. 14
- А.П. Черняев. Ускорители в современном мире (Изд-во Московского ун-та, М., 2012)
- В.М. Лоборев, Б.В. Замышляев, Е.П. Маслин, Б.А. Шилобреев. Физика ядерного взрыва. Развитие взрыва (Наука, Физматлит, М., 1997), т. 1
- П.Н. Тверской. Курс метеорологии (физика атмосферы). Атмосферное электричество (Гидрометеоиздат, Л., 1964)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.