Je leest:

Bolbliksem in het lab

Bolbliksem in het lab

Auteur: | 14 februari 2006

In de Physical Review Letters beschrijven Vladimir Dikhtyar en Eli Jerby van de universiteit van Tel Aviv hoe ze in het lab een bolbliksem maken. Nagemaakte bliksem laat in het Israëlische lab de bodem verdampen, waarna een vuurbal opstijgt. Die is wel een stuk kleiner dan bolbliksems in het vrije veld.

Wilde bolbliksems zijn zo zeldzaam dat wetenschappers het verschijnsel niet fatsoenlijk kunnen onderzoeken. Daarom maken natuurkundigen als Dikhtyar en Jerby ze zelf, kunstmatig, in het lab. Met een gloeiendhete naald smelten ze een substraat van silicium (het basiselement van zand) en andere stoffen. Uit die hot spot schiet een bol gloeiend materiaal omhoog, die aan metalen geleiders plakt en glazen ruitjes smelt. Die blijft een paar duizendste seconde intact en wekt volgens de twee onderzoekers licht en warmte op door silicium te verbranden.

Met een hoge-snelheidscamera filmden de twee natuurkundigen Vladimir Dikhtyar en Eli Jerby van de universiteit van Tel Aviv het ontstaan van een bolbliksem in hun opstelling. Via een metalen naald pompen ze microgolven in een plaatje silicium, aluminium, germanium en glas. Dat smelt rond de naald, en uit de hot spot razen een vuurkolom en een miniatuur bolbliksem omhoog. Klik op de afbeelding voor driestills uit de opname.

It’s a dark and stormy night…de bliksem slaat in en even later stijgt er een mysterieuze lichtgevende bal op. Iets boven de grond zweeft die zonder zich iets aan te trekken van de wind met een meter per seconde door de lucht: bolbliksem!

Klinkt net als eens slecht horror-verhaal, niet? Bolbliksems hebben dan ook lang tussen fabel en fysica gezweefd. Volgens ooggetuigen beweegt een bolbliksem zonder schade aan te richten door een glazen ruit heen en blijft hij secondenlang intact. Wat gebeurt er in zo’n balletje licht?

Natuurkundigen hebben geen perfecte verklaring voor bolbliksem-verhalen. De een denkt aan een superheet plasma, een bol geladen gas die stabiel blijft door zijn eigen magneetveld. In een plasma zijn de negatief geladen elektronen van de positieve atoomkernen gestript: plasma’s reageren door die losse ladingen sterk op magnetische velden en wekken ze zelf ook op. Plasma is letterlijk gloeiend heet, wat meteen verklaart waarom een bolbliksem licht geeft. Probleem: een plasma is niet stabiel. Elektronen en atoomkernen trekken elkaar aan en _recombineren_waarna de magnetische opsluiting ermee ophoudt en de bolbliksem uit elkaar valt. Een plasmabol zou het volgens experts veel korter uithouden dan de minuten die sommige bolbliksems blijven bestaan.

Iets tammer dan de plasmabol is het idee van de Nieuw-Zeelander John Abrahamson: brandende deeltjes silicium, opgeworpen en aangestoken door de bliksemflits. De exemplaren die Jerby en Dikhtyar in het lab maken zijn kleiner en leven korter dan de verhalen vertellen, maar vertonen ook mooie overeenkomsten. Zo plakken ze net als de wilde variant aan metalen geleiders, delen ze zich soms in tweeën en zijn er verschillende vormen: vuurkolom en zwevende bal. Bolbliksems op bestelling. De twee Israëli’s denken dat de techniek ooit is toe te passen in materiaalbewerking en plasma-beheersing.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 14 februari 2006

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.