[it.scienza.fisica 12 Sep 2022] Daniele Fua ha scritto:
> Un ultima nota poi, per me, chiudo questo argomento.
Peccato, per me la discussione non e' chiusa (vedi dopo).
> Suggerisco di lasciar perdere la ionizzazione dell'aria "prima" dello
> scoccare della scintilla del fulmine e, semmai, di pensare ad altri
> effetti per spiegare dove e quando il fulmine arriva.
> Dopo la prima scarica รจ un'altra storia e, infatti, normalmente ne
> seguono in rapida successione altre 3-4 che scorrono lungo un canale ad
> alta ionizzazione.
> .....
In questi giorni ho cercato di approfondire la questione.
Molto utile e' stata per me la lettura sulla Fisica di Feynman Vol.II dell'ampio
Cap.9 intitolato "Electricity in the Atmosphere".
Il capitolo e' ricco di informazioni, ma ha anche una caratteristica fondamentale.
Parlando del fulmine Feynman premette testualmente la dichiarazione:
"Again, we don't understand exactly how it works. We will give a qualitative
description of what it looks like, but we won't go into any details of why it does
what it asppears to do".
Insomma, fatti sperimentali ben accertati e non ipotesi teoriche!
Non posso dilungarmi troppo, sono costretto a dare per noto il testo di Feynman .
La scarica pilota, con il suo strano procedere a scatti, crea un canale fortemente
ionizzato che determina il punto nel quale le possenti scariche successive
(accompagnate da lampo e tuono) impatteranno al suolo.
Secondo Feynman dalla punta del parafulmine parte una scarica che va incontro (!)
alla scarica guida in arrivo, chiudendo il circuito basecumulo-suolo.
"Quando la scarica guida si avvicina a meno di un centinaio di metri o giu' di li'
al suolo, si ha ragione di ritenere che una scarica le salga incontro dal suolo."
"quando la scarica guida viene a passare in vicinanza, i campi sono cosi' forti
che una scarica emana dalla punta aguzza e va a raggiungere la guida. Il fulmine
tende a colpire la punta."
IMHO il comportamento del parafulmine e' determinato, oltre che dai campi elettrici
molto intensi, dal potere disperdente delle punte. Gli ioni vicini alla punta
funzionano da innesco per la scarica che, a causa dell'elevato campo elettrico
atmosferico, va a chiudere il collegamento tra il suolo e la scarica guida discendente.
A suffragare tale idea ricordo che fine al 1981 erano obbligatori (oggi sono vietati!)
i parafulmini radioattivi, nei quali cioe' la punta era drogata con isotopi alfa emittenti,
atti a produrre una ionizzazione locale dell'aria fino a circa 20 cm dalla punta.
Tali parafulmini avevano una maggiore capacita' di "attirare i fulmini" rispetto a
quelli ordinari basati sul solo effetto punte. Piu' intenza e' la ionizzazione in una
zona ristretta, piu' e' probabile che essa funga da "starter" per una scarica che va
incontro alla scarica guida in discesa dalla nube temporalesca.
Sono piuttosto convinto che un fuoco all'aperto sia un probabile punto d'impatto dei
fulmini perche' sopra alle fiamme vi e' una zona (ristretta) di aria ionizzata.
Non eseguiro' in merito esperienze alla Franklin per ovvie ragioni (e per non essere
scambiato per un piromane!).
In quanto alla ricombinazione degli ioni giustamente citata da Fabri, ho consultato
il migliore testo di fisica sperimentale che io conosca (Fleury-Mathieu Vol.6 $ 17.4).
Da esperienze apposite, riguardanti la ricombinazione degli ioni prodotti dalla fiamma
di una candela risulta che l'ordine di grandezza di tali fenomenni e' di vari secondi:
tempo sufficiente affinche' la colonna d'aria calda (e fumi) uscente dal camino sia
ancora abbastanza ionizzata. E questa ionizzazione locale (come per il parafulmine)
dovrebbe fungere da innesco per una scarica che va a congiungersi con la scarica guida
prossima al suolo.
--
Elio Proietti
Valgioie (TO)
Received on Tue Sep 13 2022 - 22:13:23 CEST