Выпуски

 / 

2020

 / 

Декабрь

  

Обзоры актуальных проблем


Лавина релятивистских убегающих электронов


Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, просп. Мира 37, Саров, Нижегородская обл., 607190, Российская Федерация

Обсуждаются генезис концепции лавины релятивистских убегающих электронов (ЛРУЭ) и её механизм как аналог таунсендовской лавины электронов низких энергий, но способной, в отличие от последней, развиваться в слабых электрических полях грозовых облаков, благодаря чему оказалось возможным преодолеть трудности в интерпретации наблюдающихся усилений проникающих излучений в грозовой атмосфере. Описаны основные неупругие взаимодействия электронов высоких энергий с атомарными частицами, участвующие в процессе развития лавины; в терминах сил трения излагается суть процесса убегания, описаны методы численного моделирования лавины. Примерно в исторической последовательности дан анализ результатов вычислений временнóго и пространственного масштабов усиления лавины, приводятся современные данные о её макроскопических характеристиках, необходимые для численного моделирования убегающих электронов в приближении сплошной среды. Обсуждается релятивистская положительная обратная связь как распространение на релятивистскую область механизма классического катодонаправленного стримера, посредством которой осуществляется генерация серии ЛРУЭ как самоподдерживающегося процесса. Описаны лабораторные эксперименты по моделированию ЛРУЭ, в одном из которых реализована начальная стадия лавины.

Текст pdf (1,1 Мб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2020.04.038747
Ключевые слова: релятивистская лавина, убегающие электроны, кинетическое уравнение, метод Монте-Карло, макроскопические характеристики, обратная положительная связь, лабораторные эксперименты
PACS: 52.80.Tn, 52.90.+z, 92.60.Pw (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2020.04.038747
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2020/12/b/
Цитата: Бабич Л П "Лавина релятивистских убегающих электронов" УФН 190 1261–1292 (2020)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 29 октября 2019, доработана: 15 марта 2020, 6 апреля 2020

English citation: Babich L P “Relativistic runaway electron avalanchePhys. Usp. 63 1188–1218 (2020); DOI: 10.3367/UFNe.2020.04.038747

Список литературы (150) Статьи, ссылающиеся на эту (5) Похожие статьи (20) ↓

  1. Л.П. Бабич «Грозовые нейтроны» 189 1044–1069 (2019)
  2. А.В. Гуревич, К.П. Зыбин «Пробой на убегающих электронах и электрические разряды во время грозы» 171 1177–1199 (2001)
  3. Л.П. Бабич, Т.В. Лойко, В.А. Цукерман «Высоковольтный наносекундный разряд в плотных газах при больших перенапряжениях, развивающийся в режиме убегания электронов» 160 (7) 49–82 (1990)
  4. Л.Д. Цендин «Нелокальная кинетика электронов в газоразрядной плазме» 180 139–164 (2010)
  5. Б.М. Смирнов «Электрический цикл в земной атмосфере» 184 1153–1176 (2014)
  6. В.В. Осипов «Самостоятельный объемный разряд» 170 225–245 (2000)
  7. В.Ф. Тарасенко, С.И. Яковленко «Механизм убегания электронов в плотных газах и формирование мощных субнаносекундных электронных пучков» 174 953–971 (2004)
  8. Г.А. Месяц «Законы подобия в импульсных газовых разрядах» 176 1069–1091 (2006)
  9. В.В. Бражкин «Ультратвёрдые наноматериалы: мифы и реальность» 190 561–584 (2020)
  10. Л.П. Питаевский «Конденсаты Бозе-Эйнштейна в поле лазерного излучения» 176 345–364 (2006)
  11. В.Н. Цытович «О перспективах экспериментальных и теоретических исследований самоорганизованных пылевых структур в комплексной плазме в условиях микрогравитации» 185 161–179 (2015)
  12. Л.Н. Пятницкий «Оптический разряд в поле лазерного бесселева пучка» 180 165–184 (2010)
  13. В.Н. Цытович, Р. Бингхам и др. «Коллективные плазменные процессы в недрах Солнца и проблема дефицита солнечных нейтрино» 166 113–139 (1996)
  14. М.Ю. Каган, А.В. Турлапов «Кроссовер БКШ—БЭК, коллективные возбуждения и гидродинамика сверхтекучих квантовых жидкостей и газов» 189 225–261 (2019)
  15. М.И. Панасюк, Л.И. Мирошниченко «Ускорение частиц в космосе: универсальный механизм?» 192 413–442 (2022)
  16. М.Я. Маров, И.И. Шевченко «Экзопланеты: природа и модели» 190 897–932 (2020)
  17. А.И. Савватимский, С.В. Онуфриев «Исследование физических свойств углерода при высоких температурах (по материалам экспериментальных работ)» 190 1085–1108 (2020)
  18. А.В. Елецкий, Б.М. Смирнов «Неоднородная газоразрядная плазма» 166 1197–1217 (1996)
  19. Б.М. Смирнов «Наблюдательные свойства шаровой молнии» 162 (8) 43–81 (1992)
  20. Б.М. Смирнов «Физика шаровой молнии» 160 (4) 1–45 (1990)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2022
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение