अद्भुत ज्वालामुखी बिजली

काले बादलों को चीरते हुए बिजली की चमक की तरह मज़ा, और केवल एक पल के लिए चमक; जीवंतता दिन की तरह चमकती है, और एक मजबूत और निरंतर शांति के साथ आत्मा को भर देती है "
- जोसेफ एडिसन , द स्पेक्टेटर

हमारे वायुमंडल में होने वाली सबसे हड़ताली घटनाओं में से एक बिजली है। वीडियो में, आप धीमी गति में देख सकते हैं कि कैसे, बादलों और पृथ्वी की सतह के बीच एक झटके में, इलेक्ट्रॉनों का एक आदान-प्रदान लगभग 100,000,000,000,000,000,000,000 की राशि में होता है।



यह कैसे होता है?

याद रखें कि ब्रह्मांड में प्रत्येक परमाणु - हमारे वायुमंडल में परमाणु सहित - एक सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए नाभिक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए इलेक्ट्रॉनों का एक गुच्छा शामिल है। आमतौर पर हम तटस्थ परमाणुओं पर विचार करते हैं जिसमें इलेक्ट्रॉनों की संख्या प्रत्येक नाभिक में प्रोटॉन की संख्या से मेल खाती है, लेकिन यह हमेशा ऐसा नहीं होता है।



काफी बार, एक परमाणु ऊर्जावान बनने के लिए ऊर्जावान रूप से बेहतर होता है, अर्थात, इलेक्ट्रॉन को खोना या खोना। कभी-कभी कई आयनों का एक उदाहरण टेबल नमक जैसी चीज है।

यदि आप इन आयनों को अलग कर सकते हैं, तो आप एक अलग चार्ज बनाएंगे, जिससे वोल्टेज का आभास होगा। जब वोल्टेज, जिसे विद्युत क्षमता में अंतर के रूप में भी जाना जाता है, दो वर्गों के बीच बहुत बड़ा हो जाता है - भले ही उनके बीच केवल हवा हो - यह सहज रूप से एक कंडक्टर बन जाता है , और आपको बिजली दिखाई देती है, जो आरोपों का त्वरित आदान-प्रदान है!



आप उस बिजली को जानते हैं जो एक महान दूरी की यात्रा करती है जब चार्ज को बादलों से पृथ्वी की बहुत सतह तक स्थानांतरित किया जाता है। लेकिन, जैसा कि Eyjafjädlajökull ज्वालामुखी के विस्फोट के साथ हुआ था, अक्सर ज्वालामुखीय विस्फोट भी बिजली की उपस्थिति का कारण बनते हैं, जिसे एक गंदे आंधी या ज्वालामुखी बिजली कहा जाता है।



वर्षों से, ज्वालामुखीय बिजली की कई आश्चर्यजनक तस्वीरें एकत्र की गई हैं। मेरा पसंदीदा, शायद, हेलिकॉप्टर से लिए गए आईय्याडफेलियोयोयुडालिया के विस्फोट से एक तस्वीर होगी।





ऐतिहासिक रूप से, ज्वालामुखीय बिजली के क्षणों को पकड़ना बहुत मुश्किल था, लेकिन फिर भी हम अलग-अलग ज्वालामुखियों के लिए कई बार ऐसी तस्वीरें लेने में कामयाब रहे।

उदाहरण के लिए, 2008 में इसके विस्फोट के दौरान ली गई चिली चैतन ज्वालामुखी की तस्वीरें हैं - 9,000 वर्षों में पहली बार!



अविश्वसनीय रूप से हाल के इतिहास में सक्रिय है, जापानी ज्वालामुखी सकुराजीमा , जो 1955 से लगभग लगातार चल रहा है। 1960 में, इसे देखने के लिए एक ज्वालामुखीय वेधशाला की स्थापना की गई थी, और इसमें 1988 में शामिल बिजली की बार-बार उपस्थिति देखी गई थी।



यहां तक ​​कि 1944 में वेसुवियस के विस्फोट के दौरान फिल्म पर प्रकाश डाला गया था !



मैं विस्तार से बताना चाहूंगा कि ज्वालामुखीय बिजली कैसे काम करती है, लेकिन, स्पष्ट रूप से, हम इसे 100% नहीं जानते हैं। इस मुद्दे पर अभी भी सक्रिय रूप से अध्ययन किया जा रहा है।

लेकिन एक सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी के रूप में, मैं आपके लिए एक उच्च संभावना के साथ वास्तव में क्या होता है की सामान्य तस्वीर की रूपरेखा तैयार कर सकता हूं।



चरण 1 - अधिकांश परमाणु तटस्थ हैं। लेकिन मुफ्त ऊर्जा के बड़े संस्करणों की उपस्थिति में, कुछ परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों को बाहर निकालने में कोई समस्या नहीं है जो उन्हें बहुत कम पकड़ते हैं। इसी समय, इन इलेक्ट्रॉनों को अन्य पीड़ित परमाणुओं (चरण 2) द्वारा कब्जा कर लिया जाएगा।

इस भाग के साथ कोई समस्या नहीं है - हम एक ज्वालामुखी के बारे में बात कर रहे हैं!


यासुर - तन्ना (वानुअतु), 2010 के द्वीप पर एक सक्रिय ज्वालामुखी

1500 K के क्रम के तापमान पर वास्तव में कुछ परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनों को बाहर करने के लिए ऊर्जा की कमी नहीं होगी। नॉक आउट इलेक्ट्रान अन्य परमाणुओं को उठाएगा, जिससे बड़ी संख्या में सकारात्मक और नकारात्मक आयन बनेंगे।



कुंजी और आवश्यक क्षण नकारात्मक और सकारात्मक शुल्क (चरण 3) का पृथक्करण है। आपको बहुत सारे आयनों को अलग करने की आवश्यकता है, और एक संभावित अंतर को प्राप्त करने के लिए उन्हें पर्याप्त रूप से बड़ी दूरी पर अलग करना चाहिए जिससे बिजली गिर सकती है (चरण 4)। यदि हम ऐसा कर सकते हैं, तो हम ज्वालामुखीय बिजली बना सकते हैं।

हम इन शुल्कों को कैसे अलग करते हैं? स्मरण करो कि हमारे पास एक गर्म और अशांत माध्यम में, सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज होने वाले आयनित परमाणुओं का एक गुच्छा है। इसमें विभिन्न तत्व दिखाई देते हैं, जो पृथ्वी के आंत्र से उठते हैं।



यह तुरंत नोट किया जा सकता है कि ये तत्व द्रव्यमान और त्रिज्या दोनों में एक दूसरे से भिन्न होते हैं। उन सभी में उच्च तापमान होना चाहिए, और जब वे ज्वालामुखी के मुंह से बच गए, तो उनका तापमान गिरना चाहिए। और यह प्रश्न में परमाणुओं / आयनों के वेग के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।



एक ज्वालामुखी से निकलने वाले औसतन परमाणु और आयन पहले तेजी से बढ़ते हैं, और फिर ठंडा होकर धीरे-धीरे आगे बढ़ना शुरू करते हैं।

यह अपने आप में बहुत मायने नहीं रखता है, लेकिन दो महत्वपूर्ण कारक हैं जो सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज किए गए आयनों को अलग करने की सुविधा प्रदान करते हैं। सबसे पहले, ये आयन द्रव्यमान में बहुत अलग हैं!



किसी तत्व का परमाणु द्रव्यमान जितना अधिक होता है, वह उतना ही दूर चला जाता है, भले ही उसका तापमान एक हल्के तत्व के बराबर हो! इस से बहुत कुछ इस तथ्य का अनुसरण करता है, जिसमें यह भी शामिल है कि भारी आयनों में अधिक जड़ता होती है और उनके लिए गति बदलना अधिक कठिन होता है। इसलिए ये धीरे-धीरे चलने वाले भारी आयन तेज और हल्के आयनों से काफी अलग तरीके से आगे बढ़ेंगे। इसके अलावा, इस स्थिति को विभिन्न तापमानों पर बनाए रखा जाएगा!



दूसरा बहुत महत्वपूर्ण कारक जो आयनों के पृथक्करण की सुविधा देता है, आकार में भारी अंतर है, और इसलिए, सकारात्मक और नकारात्मक आयनों के बीच क्रॉस सेक्शन में।

बेशक, विभिन्न तत्वों के अलग-अलग आकार हैं। लेकिन आयन अधिक मौलिक व्यवहार करते हैं। आइए देखें कि वास्तव में कैसे।



आमतौर पर नकारात्मक रूप से चार्ज होने वाले आयन विशाल होते हैं, और सकारात्मक रूप से चार्ज होने वाले छोटे होते हैं! क्यों? यदि आप एक परमाणु में अधिक इलेक्ट्रॉनों को रखते हैं, तो वे एक दूसरे को दोहराएंगे, और नाभिक (जिसमें इलेक्ट्रॉनों की तुलना में कम प्रोटॉन होंगे) एक तटस्थ परमाणु में निहित ऐसे स्थान में इलेक्ट्रॉनों को रखने में सक्षम नहीं होंगे, इसलिए परमाणु आकार में बढ़ता है। दूसरी ओर, एक सकारात्मक रूप से आवेशित आयन प्राप्त करने के लिए, आपको परमाणु से इलेक्ट्रॉनों को बाहर खटखटाने की आवश्यकता होती है, और नाभिक (जिसमें इलेक्ट्रॉनों की तुलना में अधिक प्रोटॉन होते हैं) इलेक्ट्रॉनों को अधिक कॉम्पैक्ट रूप से धारण करते हैं!

इसका मतलब यह है कि नकारात्मक आयनों का क्रॉस सेक्शन सकारात्मक आयनों के क्रॉस सेक्शन से बड़ा होगा, और इसलिए, वे पूरी तरह से अलग व्यवहार करेंगे।

यदि आप इन सभी तथ्यों को जोड़ते हैं: विभिन्न द्रव्यमानों के आयन, अलग-अलग औसत गति के साथ चलते हैं और एक माध्यम में अलग-अलग वर्गों के साथ तापमान ढाल होता है - और यहाँ आयनों का पृथक्करण होता है! और इसके परिणामस्वरूप हमें क्या मिलता है?



ज्वालामुखीय बिजली! सभी तस्वीरें जून 2011 में चिली में ली गई हैं। ये ज्वालामुखीय बिजली की सबसे नई और सबसे खूबसूरत तस्वीरों में से एक हैं। इसका आनंद लें!











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