Исследователи используют мюонный детектор для измерения электрического потенциала во время грозы

Группа исследователей из нескольких учреждений в Индии и Японии обнаружила, что можно использовать мюонный детектор для измерения электрического потенциала во время грозы. Статья опубликована в журнале Physical Review Letters . Исследователи объясняют, что они заметили падение уровня обнаружения мюонов во время грозы, и использовали эту информацию для расчета электрического потенциала во время гроз.

Молнии, вспыхивающие по небу, являются достаточным доказательством того, что штормы производят электричество. За последние несколько десятилетий ученые отправляли воздушные шары и самолеты в штормы, чтобы узнать больше о том, что происходит внутри них. Но датчики, используемые в таких усилиях, были в состоянии только собрать данные об очень маленьких частях штормов. В этом новом усилии исследователи разработали способ получить одно критическое измерение целого шторма — его электрический потенциал.

Электрический потенциал бури определяется как совокупный объем работы, который потребуется для перемещения его электронов из одной части облака в другую. В грозы электрический потенциал возникает, когда поднимаются положительно заряженные капли воды, и отрицательно заряженные капли падают, а воздух между ними становится проводящим. Из-за их электрической активности грозы могут оказывать влияние на мюоны, заставляя их терять энергию, что мешает мюонным детекторам обнаруживать их.

Мюоны — это один из типов крошечных частиц, которые возникают, когда космические частицы врезаются в атмосферу и распадаются на миллионы частиц — они постоянно падают сверху вниз. Ученые создали мюонные детекторы для их изучения. Одним из таких объектов является GRAPES-3, расположенный в Индии. Он имеет 400 мюонных детекторов, расположенных на земле, покрывающих приблизительно 25 000 квадратных метров. Вместе они обнаруживают миллионы мюонов каждую минуту. Исследователи с этим новым усилием начали отслеживать изменения в уровнях обнаружения, когда они заметили, что уровни упали, когда грозы были над головой. Они сообщают, что они отслеживали и изучали изменения таких уровней за период с апреля 2011 года по декабрь 2014 года. Во время одного особенно сильного шторма, который произошел 1 декабря 2014 года, уровни мюонов упали на целых 2 процента.

В рамках своих исследований команда создала имитатор шторма для расчета общего электрического потенциала шторма на основе обнаруженного падения мюонов. Они сообщают, что их симулятор показал, что декабрьский шторм имел электрический потенциал в 1,3 миллиарда вольт .

Источник информации: https://phys.org/news/2019-03-muon-detector-electric-potential-thunderstorm.html#jCp

Тимеркаев Борис — 68-летний доктор физико-математических наук, профессор из России. Он является заведующим кафедрой общей физики в Казанском национальном исследовательском техническом университете имени А. Н. ТУПОЛЕВА — КАИ

comments powered by HyperComments
Оценки статьи:
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...