О пылевых структурах и цепных реакциях, возникающих над реголитом при воздействии излучения гиротрона
Н. Н. Скворцоваa,b,c, С. А. Майоровa,f,g, Д. В. Малаховa,b,d, В. Д. Степахинa,d, Е. А. Образцоваe, А. И. Кенжебековаg, О. Н. Шишиловb
aИнститут общей физики им. А. М. Прохорова РАН, 119991 Москва, Россия
bРоссийский технологический университет "МИРЭА", 119454 Москва, Россия
cНациональный исследовательский ядерный университет "МИФИ", 115409 Москва, Россия
dРоссийский национальный исследовательский медицинский университет им. Н. И. Пирогова, 117997 Москва, Россия
eИнститут биоорганической химии им. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН, 117997 Москва, Россия
fОбъединенный институт высоких температур РАН, 125412 Москва, Россия
gНаучно-исследовательский институт экспериментальной и теоретической физики КазНУ им. аль-Фараби,
050040 Алматы, Казахстан
Abstract
Приведены результаты исследования пылевых структур, возникающих при развитии
цепных экзотермических плазмохимических процессов, инициируемых импульсным излучением
гиротрона в смесях порошков металла и диэлектрика. Состав смеси порошков соответствует составу
реголита на Луне. В экспериментах при энергии микроволнового импульса гиротрона
1-3 кДж и длительности импульса 1.5-4 мс регистрируется взрывной процесс, вызванный
кулоновским расталкиванием заряженных частиц с поверхности реголита в объем реактора. После
взрыва порошка развиваются цепные реакции самораспространяющегося высокотемпературного
синтеза. Они длятся десятки секунд, в течение которых взвесь пылевых частиц поднимается на
десятки сантиметров над поверхностью порошка. Выделяющаяся при этом энергия в сотни раз
превышает энергию инициации цепной реакции. На боковые поверхности реактора над порошком
осаждаются сфероиды из реголита с диаметрами от 1 до 1000 мкм. Рассматривается аналогия
возможного вклада кулоновского расталкивания заряженных частиц и плазменных экзотермических
процессов в разлет пыли реголита при бомбардировке микрометеоритами поверхности Луны.