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同位素避雷針
雷電是怎樣產(chǎn)生的，避雷針又是怎樣避雷的呢？
大氣由于宇宙射線或其它電離現(xiàn)象的作用，會產(chǎn)生正負離子。正負離子能自由運動，這就使空氣能導(dǎo)電。當(dāng)大氣各處電位不同時，負離子向正電區(qū)運動，正離子向負電區(qū)運動，進行正負電荷中和，達到電的平衡。
但是，在云層里，情況就不太一樣。云是由許多微小的水滴組成的，離子吸附在水滴上，成為球電荷。由于水滴的質(zhì)量大，行動笨拙；即使是直徑只有幾個微米的水滴，也是氣體離子的一個沉重包袱。所以云里的電荷移動緩慢，不易達到電平衡。在大氣電場影響下，正負電荷在云的上下層分別積累。常常是正電荷聚集在云的上層，負電荷聚集在云的下層。
當(dāng)帶電的云離地面較近時，云和地形成一個巨大的電容器。云和地各是電容器的一個極，云和地之間的大氣就是電介質(zhì)。雷雨時，兩極之間的電壓差別很大，能達每米幾萬伏。
當(dāng)電場強度超過空氣的介電強度時，就會把空氣擊穿，進行放電。放電時，帶電粒子撞擊空氣分子，使空氣分子電離。在云和地之間形成一條由電子、離子組成的電的通路。云中的電荷就沿著這條通路入地，這就是我們看到的發(fā)自云中而竄入地下的閃電。由于瞬時電流可達幾萬甚至幾十萬安培，閃電周圍空氣的溫度達幾萬度，由于氣體的受熱，附近氣壓突然升高到幾十以至幾百個大氣壓，巨大的氣壓向四周爆發(fā)時，發(fā)出嚇人的響聲，像爆炸一樣，這就是雷鳴。
被閃電擊中的地方，瞬時能量極大，會使所觸及的樹木房舍炸裂起火，就像命中一枚炸彈一般。
捷徑人人愛走，電也是這樣，要走電阻最小的通路。避雷針就是豎立在建筑物最高處的一根與地相通的金屬桿。桿的上端是尖的，尖端容易放電，形成電阻小的通路。云中的電荷可經(jīng)避雷針入地，建筑物即可免受雷擊。
這種避雷方法是富蘭克林發(fā)明的，所以叫富蘭克林避雷針。這種避雷針的保護范圍有似一把沒有撐足的傘，它的保護半徑只有避雷針安裝高度的1-1.5倍。因此，當(dāng)建筑物很大時，就要在上面裝許多支避雷針。特別是平頂?shù)拇蠼ㄖ�，避雷針排列成行，宛如針林一般�?BR>
如何提高避雷針的效能，早在1914年，匈牙利物理學(xué)家愛爾·齊拉特已發(fā)現(xiàn)利用放射性物質(zhì)能使空氣電離的原理可以增強避雷效能。近年來隨著同位素技術(shù)應(yīng)用日益普及，許多先進國家，研制出了放射性同位素避雷針。
在歐州雷電最頻繁的意大利和西班牙半島上，許多易受雷電影響的建筑，如無線電發(fā)射臺、變電站、燃料油或天然氣貯存庫、軍工廠、核工廠都裝置了這種新型的避雷針。對一些有保存價值的古代遺跡，如雅典的衛(wèi)城、西班牙的參坦達紀念碑，也采用了這種新型的避雷針。
我國廣州的石油化工廠、南京的棲霞山化工廠、四川的維尼倫廠等也采用了放射性同位素避雷針。北京的長城飯店也已采用。
放射性同位素避雷針的避雷原理與富蘭克林避雷針的原理是一樣的。所不同的是前者依靠放射性同位素發(fā)射的射線使避雷針附近的空氣大量地電離，主動地打開一條與云中電荷相通的電的通路；而富蘭克林避雷針的尖端只能產(chǎn)生少量的離子。
 不滅的長明燈
避雷功能更為強大
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