Вышедшие номера
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.
  1. Э.М. Базелян, Ю.П. Райзер. Физика молнии и молниезащиты (Физматлит, М., 2001)
  2. J.R. Dwyer, M.A. Uman. Phys. Rep, 534 (4), 147 (2014). DOI: 10.1016/J.PHYSREP.2013.09.004
  3. Д.И. Иудин, А.А. Сысоев, В.А. Раков. Электричество, 11, 13 (2022). DOI: 10.24160/0013-5380-2022-11-13-28
  4. Ю.П. Райзер. Физика газового разряда (Издат. дом "Интеллект", Долгопрудный, 2009)
  5. 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
  6. 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
  7. С.Б. Коныгин, Д.А. Крючков. Макроскопические свойства дисперсных систем (СамГТУ, Самара, 2007)
  8. Р.Р. Роджерс. Краткий курс физики облаков (Гидрометеоиздат, Л., 1979)
  9. Н.С. Шишкин. Облака, осадки и грозовое электричество (Гидрометеоиздат, Л., 1964)
  10. И.К. Кикоин. Таблицы физических величин. Справочник (Атомиздат, М., 1976)
  11. B.P. Nigam, M.K. Sundaresan, T.Y. Wu. Phys. Rev., 115 (3), 491 (1959). DOI: 10.1103/PhysRev.115.491
  12. J.B. Marion, B.A. Zimmerman. Nucl. Instrum. Methods, 51 (1), 93 (1967). DOI: 10.1016/0029-554X(67)90367-9
  13. 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
  14. В.А. Курнаев, Ю.С. Протасов, И.В. Цветков. Введение в пучковую электронику (МИФИ, М., 2001)
  15. А.В. Иванов. Динамика заряженных частиц и интенсивных пучков в стационарных полях (НГТУ, Новосибирск, 2020)
  16. В.Л. Грановский. Электрический ток в газе. Установившийся ток (Наука, М., 1971)
  17. 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
  18. А.П. Черняев. Ускорители в современном мире (Изд-во Московского ун-та, М., 2012)
  19. В.М. Лоборев, Б.В. Замышляев, Е.П. Маслин, Б.А. Шилобреев. Физика ядерного взрыва. Развитие взрыва (Наука, Физматлит, М., 1997), т. 1
  20. 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.