ما لا تعرفه عن مانعات الصواعق

شاهدنا منذ فترة مجموعة من الصور المدهشة لصاعقة وهي تضرب مانع الصواعق فوق برج خليفة (برج دبي سابقاً)، وطلبتم حينها أن نتحدث بمزيد من التفصيل عن مانعات الصواعق وفكرة عملها، وهذا ما سنفعله اليوم من خِلال هذا الموضوع.
لكن في البداية وقبل أن نتعرف على مانعات الصواعق، لنتعرف أولاً على الشيء الذي نريد منعه:


ما هي الصواعق؟


هي أحد الظواهر الطبيعية التي أدهشت وأخافت الإنسان على مر العصور، وهي
عبارة عن تيار كهربائي يسري من سحابة إلى سحابة أخرى أو من سحابة إلى
الأرض، تماماً كما يسري التيار الكهربائي في وصلات الكهرباء داخل منزلك.

لكن لماذا يتكون تيار كهربائي من السحابة إلى الأرض؟!

تكتسب السحب شحنات
كهربائية (تكون في الأغلب سالبة)، وكما تعلمون فإن أي شحنة تنجذب دائماً
إلى الشحنة المعاكسة لها، لذا ما إن تزيد الشحنات السالبة التي تحملها
السحابة إلى حد معين، وبمجرد أن تمر هذه السحابة بالقرب من أي جسم يحمل
شحنات موجبة (سواء كان الأرض أو سحابة أخرى) تنجذب الشحنات السالبة لذلك
الجسم في صورة وميض هائل نُطلق عليه “الصاعقة”.


ونسمي هذه العملية باسم “التفريغ الكهربائي”، ويحدث هذا التفريغ لأي جسم يحمل شحنات موجبة سواء كان جبالاً أو أشجاراً أو حتى أشخاص!

ويصل طول هذه الوميض لقرابة الثمانية كيلومترات حاملاً أكثر من
100,000,000 فولت! ولتعرفوا مدى قوة هذه الصاعقة تخيلوا أنها تتسبب في رفع
درجة حرارة الهواء الذي تعبر من خلاله إلى قرابة 27,700 درجة مئوية!! أي
أعلى بعدة مرات من درجة الحرارة على سطح الشمس!


وإذا كنتم تظنون أن هذه الصواعق قليلة الحدوث، فإليكم هذه المعلومة:

في كل ثانية تمر، تحدث ما بين 50 و100 صاعقة في مختلف أنحاء العالم!

أي أنه ومنذ أن بدأت قراءة هذا الموضوع حتى وصولك لهذه الجملة حدثت أكثر من 6000 صاعقة حول العالم!


وإذا كنتم تظنون أنها بعيدة عن البشر، فإليكم هذه المعلومة:

يصاب قرابة الـ400 شخص بالصواعق كل عام في الولايات المتحدة
فقط! يموت منهم 10% ويعاني 70% من أضرار جسيمة! وتقول بعض الإحصائيات أنه
يموت 2,000 شخص كل عام بسبب هذه الصواعق!


الآن بعد أن أخذنا فكرة سريعة عن الصواعق وأدركنا مدى خطورتها، نستطيع
فهم أهمية البحث عن وسيلة للحماية منها، خاصة مع تطاولنا في البنيان
واقترابنا أكثر فأكثر من السحب الحاملة لهذه الشحنات القاتلة! فكيف يمكن أن
نحمي أنفسنا من الصواعق؟

مانعات الصواعق:


لا نستطيع منع هذه الظاهرة الطبيعية الهائلة بالتأكيد، ولكننا نستطيع التحايل عليها. كيف ذلك؟


ذكرنا سابقاً أن السحابة وبمجرد أن تمتلك كمية كبيرة من الشحنات السالبة
تبحث عن أي جسم موجب الشحنة وقريب منها لتفرغ فيه هذه الشحنات الهائلة،
لذا وبدلاً من أن نترك السحابة لتختار هي ما تفرغ فيه شحناتها سواء كان
مباني أو أشخاص أو أشجار ما رأيكم لو وفرنا نحن لها طريقة سهلة وآمنة
لتفريغ هذه الشحنات؟!!

هذه هي ببساطة فكرة مانعات الصواعق:

وضع جسم معدني أعلى المباني المرتفعة، وإيصال هذا الجسم المعدني بالأرض من خلال شبكة من الموصلات،
وما أن تمر السحابة بالقرب من المبنى حتى تجد في هذا الجسم المعدني طريقاً
سهلاً لتفرغ فيه ما تحمله من شحنات! فتقوم بتفريغ شحناتها فيه ليقوم هذا
الجسم المعدني بنقل كل هذا التيار الهائل بأمان عبر شبكة الموصلات إلى
الأرض بعيداً عن المبنى الذي يحمله!


صاحب الفضل في هذه الفكرة الرائعة هو العالم الشهير بنيامين فرانكلين،
أما عن كيفية ابتكاره لهذه الفكرة فتعود إلى منتصف القرن الثامن عشر،
عندما كان العلماء حائرين في تحديد ماهية هذه الصواعق، لكن بنيامين
فرانكلين كان على يقين أن لهذه الصواعق علاقة بالكهرباء. فقام بتطيير طائرة
ورقية في عاصفة رعدية وربط هذه الطائرة بسلك معدني في نهايته خيط حريري
ليمسك بها منه، ووضع في نهاية هذا الخيط مفتاحاً معدنياً، فلاحظ الآتي:
عندما تمر الطائرة الورقية خلال عاصفة رعدية، وعندما يقوم بتقريب إصبعه من
المفتاح تنطلق شرارة كهربائية بينهما! لذا أثبت بنيامين أن الصاعقة عبارة
عن تفريغ كهربائي.


ومن هذه التجربة البسيطة خطرت على باله فكرة استخدام جسم معدني في
الأعلى (مثل الطائرة) وتوصيله بسلك حتى الأرض (مثل السلك الذي ربط به
الطائرة) ليقوم بتفريغ الكهرباء بسلام!


ولا يقتصر مانع الصواعق بالمناسبة على المباني المرتفعة فقط، فحين تكون
المنطقة بأكملها ذات مباني منخفضة الارتفاع، يصبح أي مبنى عرضةً لهذه
الصواعق (خاصة في المناطق الصحراوية)، لذا نجد أن مانعات الصواعق توجد في
حالات كثيرة فوق مآذن المساجد وفوق المباني المنخفضة.

وأخيراً هذه بعض الفيديوهات المدهشة التي ستريكم مدى قوة الصواعق: