Teadusteave MTÜ :: VÄLGUS SÄHVATAVAD VÕIMSAD KIIRGUSED

VÄLGUS SÄHVATAVAD VÕIMSAD KIIRGUSED
teisipäev, 13. detsember 2005
Välk on vanem kui elu. Välku on näinud küllap iga inimene Maal. Kuid alles nüüd hakkab selguma, kuidas see täpselt tekib. Huvitav ja füüsikute jaoks kummaline on see, et äikesepilves pole kunagi nii suurt elektrivälja tugevust kui teie näpu ja ukselingi vahel tekkida võib, enne kui särtsaka saate. Läbilöögiks õhus on vaja kolm miljonit volti meetri kohta, äikesepilves aga on väljatugevus vaid tühised 200 000 volti meetri kohta. Miks siis läbilöök ikkagi toimub? Siiani arvati, et äikesepilve mõnedes siseosades on väli siiski suurem. Või et läbilöögi võimalust suurendavad pilves leiduvad vihmatilgad või jääosakesed. Kuid need seletused füüsikuid praegu enam ei rahulda. Sest on selgunud, et välgu elust võtavad osa nii kosmilised kiired, kui ka peaaegu et valguse kiirusel putku pistvad elektronid. Ehk peenemalt öeldes kulgelektronid. Need on säherdused elektronid, mis ioniseeritud gaasis saavad väljalt enam energiat, kui põrgetes gaasi osakestega seda ära annavad. Niisiis on välgu näol tegu omamoodi elektronide loodusliku kiirendajaga. 1980. aastatel avastati äikesepilvedest uurimislennukitel läbi sõites, et välguga kaasneb röntgenkiirgus. Seda saavad aga valla päästa vaid väga kiired elektronid. Viimastel aastatel on teadlased loonud paljulubavaid mudeleid, et kirjeldada, kuidas kosmiliste kiirte vallandatud osakeste voog ühes kulgelektronidega välku teeb. Nüüd on selle kohta ka tõendeid saadud – hiljuti õnnestus registreerida välgu ajal tekkinud ülikõrge energiaga gammakiirguse purse. 2002. aastal ehitati Florida Tehnoloogiainstituudis kummaline torn. Puust ja mõneteist meetri kõrgune. Kui äikesepilved pea kohale kogunevad, kiirustavad teadlased torni. Ning lasevad sealt taevasse meetripikkuse raketi. Raketi sabas tõuseb pilve ka peen traat, mille kaudu metallraketile, kui see 700 meetrikõrgusele tõuseb, pinge antakse. Traati läbib vool, mis traadi aurustub. Kunstlik kanal on moodustunud, misläbi välk maa poole kihutama hakata võib. Sünteetiline välk. Seejärel registreeritakse välgu tagajärjel tekkinud kiirgust. Röntgenkiirgust on kätte saadud pidevalt. Eelmisel suvel registreeriti Floridas ka gammakiirgus, mis oli teadlaste jaoks tõeline välk ja pauk. Keegi poleks oodanud, et välguga kaasnevad nõnda suure energiaga kiirgusosakesed. See näib kinnitavat hüpoteesi, et ka kosmosekiirgusel on välgu tekkes oma osa. Kuigi röntgenkiirgus välgukanali läheduses võib olla mitu korda suurem kui traumapunkti röntgenaparaadis, ei levi need kiired õhus kuigi kaugele. Mistõttu teadlased peavadki röntgenkiirte registreerimiseks saatma pilvesse oma väikerakettidest saadikuid.

Vt ka artiklit eesti Päevalehest: http://www.epl.ee/artikkel.php?ID=299754.

Lisateave, mis EPList välja jäi: Välk ja paukVälgulöögis on voolutugevus 10 000 kuni 200 000 amprit. Selline hiigelvool soojendab õhku äkiliselt ja seetõttu tekibki nähtav helendus. Protsessist põhjustatud lööklainet kuuleme müristamisena. Välgu temperatuur on 30 000 °C, viis korda enam kui Päikese pinnal.

Miks välk on sikksakiline
Äikesetormi ajal sisaldab pilve alaosa piirkonda, kuhu koguneb suur negatiivne elektrilaeng ja ülaosa laadub positiivselt. Positiivne laeng indutseeritakse ka maapinnal. Rõhuv enamik välgulööke kannab negatiivset laengut maapinnale, muutes seda neutraalsemaks. Laengu ülekandmine toimub kitsas kanalis. Õhk on isolaator ja seega peab toimuma läbilöök, nii et tekiks juhtiv kanal. Läbilöök ei toimu ühekorraga. Sellele on üksikud 50-meetrised astmed, mis kestavad ühe mikrosekundi ja mille vahe on 50 mikrosekundit. Astmed pole vertikaalsed, sest õhu juhtivus pole ühetaoline. Kanal otsib endale suurema juhtivusega teid. Nende jaotus on aga juhuslik. Nõnda võib välk masse lüüa ka pilvest üsna kaugel.

Mida teha äikese ajal

Õues hoiduge kaks korda kaugemale kui lähemate puude kõrgus. Ärge kasutage metallesemeid nagu vihmavarjud. Küürutage maapinnale lähemale. Toas sulgege aknad ja hoiduge telefonidest ning elektrikontaktidest eemale.

Keda välk tabab

USAs tabab välk igal aastal 1000 inimest. Neist 100 sureb. Eestist pole täpseid andmeid saada, kuid asjatundjate hinnangul on välgust tabatuid üks kuni kolm, nii nagu ka proportsionaalselt arvata võib.

Guinnessi rekord on Virginia metsamehe Roy Sullivani käes, keda välk 35 aasta jooksul tabas 7 korda. Hinnanguliselt on keskmise inimese risk saada elu jooksul välgulöögi alates 1 võimalusest 5 miljoni vastu kuni 1 võimaluseni 600 000 vastu.

Tiit Kändler

Jaga