बिजली गिरने की घटना कैसे शुरु होती है

सदियों से चले आ रहे सवाल का उत्तर अब खोजा वैज्ञानिकों ने

• इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन से प्रारंभ होता है इसका

• उच्च-ऊर्जा फोटॉन उत्पन्न होता है इससे

• उपकरणों की सुरक्षा में महत्वपूर्ण खोज

राष्ट्रीय खबर

रांचीः आकाशीय बिजली (लाइटनिंग) सदियों से एक रहस्य रही है। वैज्ञानिक लंबे समय से यह समझते थे कि बिजली कैसे गिरती है, लेकिन बादलों के भीतर इसे ट्रिगर करने वाली सटीक वायुमंडलीय घटनाओं को लेकर असमंजस बना हुआ था। अब, पेन स्टेट स्कूल ऑफ इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग एंड कंप्यूटर साइंस के प्रोफेसर विक्टर पास्को के नेतृत्व में शोधकर्ताओं की एक टीम ने इस रहस्य को सुलझाने का दावा किया है। उन्होंने उस शक्तिशाली श्रृंखला प्रतिक्रिया का खुलासा किया है जो बिजली को ट्रिगर करती है।

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जर्नल ऑफ जियोफिजिकल रिसर्च में 28 जुलाई को प्रकाशित अध्ययन में, लेखकों ने बताया कि उन्होंने कैसे निर्धारित किया कि गरज वाले बादलों में मजबूत विद्युत क्षेत्र इलेक्ट्रॉनों को तेज करते हैं। ये इलेक्ट्रॉन नाइट्रोजन और ऑक्सीजन जैसे अणुओं से टकराते हैं, जिससे एक्स-रे उत्पन्न होते हैं और अतिरिक्त इलेक्ट्रॉनों और उच्च-ऊर्जा फोटॉनों की एक बाढ़ शुरू होती है – एक ऐसा परफेक्ट स्टॉर्म जिससे बिजली चमकती है। पास्को ने कहा, हमारे निष्कर्ष प्रकृति में बिजली कैसे शुरू होती है, इसका पहला सटीक, मात्रात्मक स्पष्टीकरण प्रदान करते हैं। यह एक्स-रे, विद्युत क्षेत्रों और इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन के भौतिकी के बीच बिंदुओं को जोड़ता है।

टीम ने पृथ्वी के वायुमंडल में फोटोइलेक्ट्रिक घटनाओं के क्षेत्र अवलोकनों की पुष्टि और व्याख्या करने के लिए गणितीय मॉडलिंग का उपयोग किया। ये घटना तब होती है जब सापेक्षतावादी ऊर्जा इलेक्ट्रॉन, जो बाहरी अंतरिक्ष से वायुमंडल में प्रवेश करने वाली ब्रह्मांडीय किरणों द्वारा उत्पन्न होते हैं, गरज के साथ विद्युत क्षेत्रों में गुणा करते हैं और संक्षिप्त उच्च-ऊर्जा फोटॉन उत्सर्जित करते हैं। इस घटना को स्थलीय गामा-रे फ्लैश के रूप में जाना जाता है, जिसमें एक्स-रे और साथ में रेडियो उत्सर्जन के अदृश्य, स्वाभाविक रूप से होने वाले विस्फोट शामिल होते हैं।

पास्को ने समझाया, हमारे मॉडल के साथ उन स्थितियों का अनुकरण करके, जो क्षेत्र में देखी गई स्थितियों को दोहराते हैं, हमने गरज वाले बादलों के भीतर मौजूद एक्स-रे और रेडियो उत्सर्जन के लिए एक पूर्ण स्पष्टीकरण पेश किया। उन्होंने आगे कहा, हमने प्रदर्शित किया कि कैसे गरज वाले बादलों में मजबूत विद्युत क्षेत्रों द्वारा त्वरित इलेक्ट्रॉन, नाइट्रोजन और ऑक्सीजन जैसे हवा के अणुओं से टकराने पर एक्स-रे उत्पन्न करते हैं, और इलेक्ट्रॉनों का एक हिमस्खलन बनाते हैं जो उच्च-ऊर्जा फोटॉन उत्पन्न करते हैं जो बिजली शुरू करते हैं।

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के डॉक्टरेट छात्र जैद परवेज ने ग्राउंड-आधारित सेंसर, उपग्रहों और उच्च-ऊंचाई वाले जासूसी विमानों का उपयोग करके अन्य शोध समूहों द्वारा एकत्र किए गए क्षेत्र अवलोकनों को सिम्युलेटेड गरज वाले बादलों में स्थितियों से मेल खाने के लिए मॉडल का उपयोग किया।

पास्को ने समझाया, हमारे मॉडलिंग में, सापेक्षतावादी इलेक्ट्रॉन हिमस्खलन द्वारा उत्पादित उच्च-ऊर्जा एक्स-रे हवा में फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव द्वारा संचालित नए बीज इलेक्ट्रॉन उत्पन्न करते हैं, जिससे इन हिमस्खलन को तेजी से बढ़ाया जा सकता है।

उन्होंने आगे कहा, बहुत कॉम्पैक्ट वॉल्यूम में उत्पादित होने के अलावा, यह भगोड़ा श्रृंखला प्रतिक्रिया अत्यधिक परिवर्तनशील शक्ति के साथ हो सकती है, जिससे अक्सर एक्स-रे के पता लगाने योग्य स्तर होते हैं, जबकि बहुत कमजोर ऑप्टिकल और रेडियो उत्सर्जन के साथ होते हैं। यह बताता है कि ये गामा-रे फ्लैश स्रोत क्षेत्रों से क्यों निकल सकते हैं जो ऑप्टिकली मंद और रेडियो शांत दिखाई देते हैं। यह महत्वपूर्ण शोध भविष्य में बिजली की भविष्यवाणी और सुरक्षा में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है।