发布于:2005-02-03 15:13:03
来自:电气工程/防雷减灾
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控制雷电和利用雷电
随着科学技术的迅速发展,雷电这一自然现象已基本上被人们了解。但是我们应当在了解雷电的基础上,做到控制雷电并使之为人类服务。怎样才能利用雷电呢?
一提起利用雷电,我们就会联想到打雷下雨时雷声隆隆、电光闪闪的壮观景象。大家一定会认为闪电可以释放出大量的能量,并企图利用闪电的能量。但是,利用闪电的能量有一个困难,就是闪电不能按人们的希望在一定的时刻发生。换句话说,就是闪电不易控制。另外,虽然闪电是最常见的自然现象,但是据统计,每年在每平方公里面积上平均只有一两次闪电。雷雨云单体的尺度从一公里至十公里,所以各次闪电都隔着很大的距离。有人测量并统计过,在强雷雨时闪电之间的平均距离是2.4公里。在弱雷雨时闪电之间的平均距离是3.7公里。
如果竖立一根很高的铁杆引雷,雷击的次数要多些,但是闪电击中铁杆的次数仍不很多。有人统计过,在一个雷雨季节,雷电击中高400?800米的避雷针的次数也不过20次。
很早就有人做过利用闪电制造化肥,肥沃土地的实验。我们知道,氮和氧是空气的主要成分。氮是一种惰性气体,在平常的温度下,它不易与氧化合,但是当温度很高时,它们就能化合成二氧化氮。
如果我们有兴趣,可以做一个简单的实验:
用一个封闭的玻璃瓶,里面充满空气并插上电极。通电时,电极间就有耀眼的火花闪耀。火花之中,慢慢地有黄色的氮气燃烧的火焰出现。过一会儿,原来无色的空气会变成红棕色,把瓶子打开,迎面就有一股令人窒息的气味,这就是二氧化氮。如果往瓶子里倒些水,摇晃几下,红棕色的气体马上消失,二氧化氮溶解于水变成硝酸。
自然界的闪电火花有几公里长,温度很高,一定有不少氮和氧化合生成二氧化氮。闪电时生成的二氧化氮溶解在雨水里变成浓度很低的硝酸。它一落到土壤中,马上和其它物质化合,变成硝石。硝石是很好的化肥。有人计算过每年每平方公里的土地上有100克到l000克闪电形成的化肥进入土壤。
人工闪电制肥实验的作法有很多,这里只举一个例子。有人在田野里竖立三根杆子(制肥器),一般是木杆,杆高约20米,杆距120米,杆子顶部装有金属接闪器,用金属导线 从接闪器一直引到地下埋入土中。建立后,曾进行了两次雷击实验。在每次雷击后对实验地段附近地区的雨水及土壤进行化学分析,测量其中硝酸态氮含量的增减。第一次雷击强度较小,比较明显的范围半径约15米,有效面积约1亩左右。经过土壤分析。结果是约增氮1.88斤至2斤,相当于硫酸铵9.4斤/亩至10斤/亩。第二次雷雨强度较大,以实验 地点为中心50米半径范围内,平均每亩增加2.7公斤,相当于硫酸铵13.55公斤。
从以上实验可以看到,雷电确实起到了把空气里的氮“固定”到土壤里去的作用。更有趣的是,有人为了验证人工闪电制肥实验的效果,在实验室里用人工闪电做了实验。结果,经过闪电处理的豌豆比未处理的提早分枝,分枝数目也有增加,开花期也提早十天左右;处理过的玉米抽穗提早了七天;处理过的白菜增产15?20%,证明闪电对农作物确有一定好处。
虽然这些数字只是从次数不多的试验中分析化验的结果,但是它可以直观地说明,闪电可以增加土壤里的氮肥,对农作物的生长有一定好处。
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中国室内装饰协会室内环境监测中心日前发布环境警告:购买住房一定要注意小区的电磁辐射污染是否超标。目前已有许多市民反映自己所在的新建小区电磁辐射污染十分严重,不仅家里的电器受到过大干扰无法正常使用,而且许多人出现不同程度的不适症状。
随着大规模的城市改造和房地产开发,一些原来建于城市周边的传输发射中心和高压线等设施周围也开始进行开发建设,小区环境和室内环境中的电磁辐射污染问题也就随之而来。电磁辐射到底对人体有什么危害?据有关专家介绍,其危害主要有6个方面。
危害之一
它极可能是造成儿童患白血病的原因之一。医学研究证明,长期处于高电磁辐射的环境中,会使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变。意大利专家研究后认为,该国每年有400多名儿童患白血病,其主要原因是距离高压电线太近,因而受到了严重的电磁污染。
危害之二
能够诱发癌症并加速人体的癌细胞增殖。电磁辐射污染会影响人体的循环系统、免疫、生殖和代谢功能,严重的还会诱发癌症,并会加速人体的癌细胞增殖。瑞士的研究资料指出,周围有高压线经过的住户居民,患乳腺癌的概率比常人高7.4倍。美国得克萨斯州癌症医疗基金会针对一些遭受电磁辐射损伤的病人所做的抽样化验结果表明,在高压线附近工作的工人,其癌细胞生长速度比一般人要快24倍。
危害之三
影响人的生殖系统,主要表现为男子精子质量降低,孕妇发生自然流产和胎儿畸形等。
危害之四
可导致儿童智力残缺。据最新调查显示,我国每年出生的2000万儿童中,有35万为缺陷儿,其中25万为智力残缺,有专家认为电磁辐射也是影响因素之一。世界卫生组织认为,计算机、电视机、移动电话的电磁辐射对胎儿有不良影响。
危害之五
影响人们的心血管系统,表现为心悸,失眠,部分女性经期紊乱,心动过缓,心搏血量减少,窦性心率不齐,白细胞减少,免疫功能下降等。如果装有心脏起搏器的病人处于高电磁辐射的环境中,会影响心脏起搏器的正常使用。
危害之六
对人们的视觉系统有不良影响。由于眼睛属于人体对电磁辐射的敏感器官,过高的电磁辐射污染会引起视力下降,白内障等。高剂量的电磁辐射还会影响及破坏人体原有的生物电流和生物磁场,使人体内原有的电磁场发生异常。值得注意的是,不同的人或同一个人在不同年龄阶段对电磁辐射的承受能力是不一样的,老人、儿童、孕妇属于对电磁辐射的敏感人群。
学会防辐射
有5种人特别要注意电磁辐射污染:生活和工作在高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔附近的人员;经常使用电子仪器、医疗设备、办公自动化设备的人员;生活在现代电器自动化环境中的工作人员;佩戴心脏起搏器的患者;生活在以上环境里的孕妇、儿童、老人及病患者等。如果生活环境中电磁辐射污染比较高,公众必须采取相应的防护措施。
不要把家用电器摆放得过于集中,以免使自己暴露在超剂量辐射的危险之中。特别是一些易产生电磁波的家用电器,如收音机、电视机、电脑、冰箱等更不宜集中摆放在卧室里。
各种家用电器、办公设备、移动电话等都应尽量避免长时间操作,同时尽量避免多种办公和家用电器同时启用。手机接通瞬间释放的电磁辐射最大,在使用时应尽量使头部与手机天线的距离远一些,最好使用分离耳机和话筒接听电话。
注意人体与办公和家用电器距离,对各种电器的使用,应保持一定的安全距离,离电器越远,受电磁波侵害越小。如彩电与人的距离应在4至5米,与日光灯管距离应在2至3米,微波炉在开启之后要离开至少1米远,孕妇和小孩应尽量远离微波炉。
如果住房临近高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔,一定要请专家进行电磁辐射检测,如果经过检测发现超过国家规定标准,要及时采取措施。
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