Dikke vonken flitsen sneller door lucht dan dunne

Dikke vonken flitsen sneller door de lucht dan dunne – tenminste, als het om positieve ontladingen gaat.

Date: Dec 05, 2008

Dikke vonken flitsen sneller door de lucht dan dunne – tenminste, als het om positieve ontladingen gaat. Verder zijn positieve vonken meestal sneller dan negatieve, ook al verwachtten onderzoekers precies het omgekeerde. Deze effecten werden voor het eerst berekend door Alejandro Luque, Valeria Ratushnaya en Ute Ebert van het Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) in Amsterdam. De onderzoekers publiceren hun bevindingen in de speciale uitgave 'Streamers, Sprites and Lightning' van het Journal of Physics D: Applied Physics 23 dat op 7 december 2008 verschijnt. De simulaties bevestigen uitkomsten van recente bliksemexperimenten aan de Technische Universiteit Eindhoven.

In de natuur komt zowel positieve als negatieve bliksem voor. Ongeveer 90% van de bliksemschichten in de natuur bestaat uit negatieve ontladingen die van wolk naar aarde lopen. Hoewel bliksem een heel bekend verschijnsel is, is er nog heel veel onbegrepen. Zo is het in laboratoriumexperimenten juist veel moeilijker om negatieve bliksem te maken dan positieve.

'Bliksemprofessor' Ute Ebert: "Het is fascinerend om te onderzoeken hoe deze complexe processen werken, van kilometerslange bliksemschichten tot kleine vonken die in spaarlampen gebruikt worden. Op het CWI hebben we nu een theoretisch model gemaakt waarmee we bepaalde eigenschappen van positieve en negatieve ontladingen kunnen berekenen, zoals de snelheid. Voordat een ontlading ontstaat, wordt een ionisatiekanaal aangelegd. De snelheid waarmee dit gebeurt, blijkt bij positieve ladingen af te hangen van het kwadraat van de dikte. Positieve ontladingen blijken ook ‘scherpere punten’ te hebben waardoor ze zich beter door de lucht boren dan negatieve."

De onderzoekers bekijken nu, of dit effect misschien kan verklaren waarom alleen de relatief zeldzame positieve bliksems 'sprites' doen ontstaan: reuzenbliksems boven de wolken.

 

De online versie van het themanummer over bliksem staat op: http://www.iop.org/EJ/toc/0022-3727/41/23. Editors zijn Ute Ebert en Dave Sentman (Fairbanks, Alaska). De genoemde bliksemexperimenten staan hier ook in beschreven. Foto: TU/e.