Атомная энциклопедия
 

УДАРНЫЕ ВОЛНЫ. Астрономов и астрофизиков уже давно интересует происхождение особых тонковолокнистых туманностей, состоящих из очень длинных полос, напоминаю щих вуаль, одна из которых хорошо видна в созвездии Лебе-»» дя. Лишь в последнее время удалось установить, что эти све- W тящиеся  полосы  являются следствием  распространения вт массе межгалактического газа (сильно разреженного водорода) ударных волн, температура и давление в которых, видимо, в миллионы раз превышают температуру и давление, развиваемые при взрыве самой мощной водородной бомбы. Распространяясь с огромной скоростью, эти волны вызывают свечение газа, т. е излучение электромагнитных волн видимого света и радиоволн.
А что, если перенести условия такого грандиозного космического процесса на Землю? Ученым удалось найти способы в земных условиях получать ударные волны в газах, при которых развивается пока еще «небольшая» температура — порядка нескольких миллионов градусов. Но и эта температура скрывает в себе весьма важные физические процессы, представляющие несомненный интерес и для физиков-атомников. В частности, речь идет о трубчатой камере, в которой можно создавать ударные (взрывные) волны в газе, развивающие на короткое время огромные давления. Ее действие основано на известном факте, что при быстром сжатии газ нагревается. При скорости взрывной волны, превышающей в четыре раза скорость звука (331 м/сек), газ по фронту ударной волны нагревается до 1000° С. При скорости, превышающей скорость звука в 10 раз, ударная волна может нагреть газ до 6000° С, а при скорости в 620 раз больше скорости звука, температура достигает уже миллиона градусов.
В своем наипростейшем виде взрывная камера имеет форму трубы, разделенной тонкой металлической (медной) перепонкой на две части В одной из них взрывается смесь водорода с кислородом, благодаря чему создается высокое давление, растущее до тех пор, пока не разрывается разделяющая трубу перепонка Тогда в газе, заключенном во второй половине трубы, возникает мощная ударная волна. Еще большее давление можно получить с помощью электрического разряда огромной силы
О серьезных изменениях, которые претерпевают при этом атомы газа, свидетельствует наблюдаемое в окошечке, устроенном в конце ударной трубы, ослепительно яркое свечение в тех местах, на которые приходится максимальная плотность сжатия газа в ударной волне Направленный в спектрограф пучок этого света позволяет определить температуру газа и давление в нем.
Наряду с термоядерной реакцией, возбуждаемой в сильно разреженном газе — смеси например, дейтерия с тритием (см. Термоядерная реакция, Токамак) ударные волны при достаточной их мощности могут явиться способом осуществления термоядерной реакции в более плотных газовых смесях. За последние годы учеными Колумбийского университета (США) разработаны устройства для получения ударных волн в дейтерии со скоростью в 3200 и даже более раз превышающей скорость звука, что, по их утверждению, позволяет наблюдать признаки возникновения в газе термоядерной реакции, обнаруживаемой по возникновению в ней признаков нейтронного излучения. Успех этого направления позволил бы построить термоядерный реактор будущего, работающий короткими импульсами.


Разделы
© 2000 — 2009 Атомная энциклопедия