Покоренная плазма

Из искры…

Итак, в плазме могут происходить самые удивительные превращения веществ. Ученые многих стран неутомимо трудятся над тем, чтобы заставить эти превращения приносить ощутимую пользу людям. Сейчас эта работа в самом разгаре.

Но рассказ о плазме-химике будет неполным, если не уделить в нем место еще одному вопросу.

Плазма может не только производить свою химическую продукцию, но и быть «запевалой», зачинательницей сложных химических процессов, в которых сама она потом участия не принимает.

Возьмем, например, взрывы.

Чтобы произвести взрыв, в нужный момент в заряд пироксилина или тротила вкладывается специальное устройство — капсюль-детонатор. К капсюлю ведет огнепроводный шнур. Взрывник поджигает шнур и прячется в укрытие. Срабатывание капсюля-детонатора заставляет взорваться весь заряд.

А как быть, если заряд весит несколько тонн и взрыв захватывает бóльшую площадь? Нужно производить взрыв на расстоянии. Осуществить это помогает плазма.

Почти сто пятьдесят лет для взрывания зарядов применяется электрическая искра. Первым дал ей такую работу русский электротехник Павел Львович Шиллинг. В наше время все большие и ответственные взрывы производятся с применением искры-запала.

В укрытии, где прячутся взрывники, ставится небольшая машинка. От нее к заряду тянутся провода, длина которых может быть любой. Внутри заряда заложен электродетонатор. К нему-то и присоединяются провода.

Стоит повернуть рукоятку взрывной машинки — и маленькая искорка, проскочившая в электродетонаторе, дает начало химическому процессу во взрывателе, который тотчас и взрывает весь заряд. В одно мгновение огромные массы земли выбрасываются вверх могучей силой, и человек избавляется от дорогостоящей и длительной работы.

При взрывах выделяется колоссальное количество тепла и образуются нагретые, сильно сжатые газы, которые являются не чем иным как плазмой. Давление в очаге взрыва достигает нередко сотен тысяч атмосфер, а скорость движения взрывной волны — нескольких километров в секунду.

Взрыв — сложный химико-физический процесс. Возникнув от маленькой искры — небольшого кусочка плазмы, он превращает в четвертое состояние огромные массы вещества. Таким образом, роль искры-химика не так уж мала!

Искра бывает участницей процессов-взрывов, происходящих в цилиндрах автомобильных, автобусных, мотоциклетных и других двигателей внутреннего сгорания.

Автомобиль или мотоцикл движется за счет энергии сгорания паров бензина в цилиндрах двигателя. Эти пары, смешанные с воздухом, взрываясь, толкают поршни вниз и заставляют крутиться автомобильные колеса. Правда, сгорание или взрыв внутри цилиндра двигателя протекают медленнее, чем, скажем, взрыв толовой шашки, но признаки взрыва здесь налицо. В автомобильном цилиндре тоже происходит внезапное изменение состояния вещества, там тоже химическая энергия переходит в энергию движения.

Когда между электродами запальной свечи, ввернутой в головку цилиндра, проскочит искра, происходит химическое превращение бензина.

На рисунке изображена такая свеча. Она устроена просто. В середине свечи имеется металлический стержень. К верхнему его концу подходит привод высокого напряжения. А нижний конец оказывается по соседству с двумя электродами. Когда на стержень-электрод свечи подается напряжение в несколько тысяч вольт, между стержнем и каким-либо электродом проскакивает искра, которая и воспламеняет пары бензина.

Без искры автомобильный двигатель работать не станет. Это известно любому шоферу. Поэтому, когда двигатель автомобиля вдруг перестает работать, первым делом нужно убедиться, что искры проскакивают во всех цилиндрах.