مقدمه
صاعقه یکی از قدرتمندترین و مخرب‌ترین پدیده‌های طبیعی است که همواره تهدیدی برای جان انسان‌ها و سازه‌های مختلف بوده است. از دوران باستان تا به امروز، بشر تلاش کرده است راهی برای محافظت از خود و اموالش در برابر این پدیده بیابد. توسعه‌ی صاعقه‌گیرها نقطه‌ی عطفی در کاهش خسارات ناشی از رعدوبرق محسوب می‌شود. در این مقاله، تاریخچه‌ی پیدایش صاعقه‌گیر، از نظریه‌های اولیه تا پیشرفت‌های مدرن، بررسی خواهد شد.
۱. صاعقه در باورهای کهن و روش‌های ابتدایی مقابله با آن
پیش از توسعه‌ی علم مدرن، تمدن‌های مختلف تصورات متفاوتی درباره‌ی صاعقه داشتند. در بسیاری از فرهنگ‌ها، صاعقه به عنوان یک پدیده‌ی الهی در نظر گرفته می‌شد:
- یونانیان باستان صاعقه را سلاح زئوس، خدای آسمان، می‌دانستند.
- در اساطیر اسکاندیناوی، تور (Thor)، خدای رعد، کنترل‌کننده‌ی صاعقه بود.
- در فرهنگ‌های شرقی، رعدوبرق نشانه‌ی خشم الهی یا پیام نیروهای ماورایی تلقی می‌شد.
در این دوران، روش‌های ابتدایی مانند نصب اشیای فلزی روی سقف یا اجرای آیین‌های مذهبی به کار گرفته می‌شد، اما این راهکارها از نظر علمی بی‌اثر بودند.
۲. نقش اتو فون گوریکه در شناخت اولیه‌ی الکتریسیته
اتو فون گوریکه (Otto von Guericke)، دانشمند آلمانی قرن هفدهم، یکی از نخستین افرادی بود که به مطالعه‌ی الکتریسیته پرداخت. در سال ۱۶۶۳، او یک ژنراتور الکتریسیته‌ی استاتیکی ساخت که با چرخاندن یک کره‌ی گوگردی، بار الکتریکی تولید می‌کرد. این آزمایش نشان داد که می‌توان الکتریسیته را به صورت کنترل‌شده تولید کرد.
اگرچه فون گوریکه به ماهیت الکتریکی برخی پدیده‌ها پی برده بود، اما تحقیقات او بیشتر در زمینه‌ی خلأ و فشار هوا بود و مستقیماً به توسعه‌ی صاعقه‌گیر نپرداخت. مطالعات او پایه‌ای برای درک بهتر الکتریسیته شد، اما این بنجامین فرانکلین بود که ارتباط میان صاعقه و الکتریسیته را اثبات کرد و صاعقه‌گیر را اختراع نمود.
۳. کشف ماهیت الکتریکی صاعقه توسط بنجامین فرانکلین
نقطه‌ی عطف در توسعه‌ی صاعقه‌گیر در قرن ۱۸ و با آزمایش‌های بنجامین فرانکلین (Benjamin Franklin) رقم خورد.
۳.۱. آزمایش فرانکلین با بادبادک
در سال ۱۷۵۲، فرانکلین آزمایش معروف بادبادک خود را انجام داد. او یک بادبادک را که نوک آن دارای میله‌ی فلزی بود، با یک نخ مرطوب و کلید فلزی در انتهای آن به آسمان فرستاد. هنگامی که ابرهای طوفانی از بالای بادبادک عبور کردند، بار الکتریکی منتقل شد و کلید جرقه زد. این آزمایش ثابت کرد که صاعقه همان الکتریسیته است.
۳.۲. اختراع اولین صاعقه‌گیر
فرانکلین بر اساس یافته‌های خود پیشنهاد کرد که ساختمان‌ها می‌توانند با استفاده از یک میله‌ی فلزی متصل به زمین از آسیب صاعقه در امان بمانند. این ایده، اولین صاعقه‌گیر عملی را شکل داد و در بسیاری از ساختمان‌های مهم مانند کلیساها و کاخ‌ها مورد استفاده قرار گرفت.
۴. توسعه و بهبود طراحی صاعقه‌گیرها در قرن‌های بعد
پس از فرانکلین، تحقیقات گسترده‌ای برای بهبود صاعقه‌گیرها انجام شد.
۴.۱. پیشرفت‌های قرن ۱۹ و ۲۰
- در قرن ۱۹، دانشمندان نقش یونیزاسیون هوا در تخلیه‌ی صاعقه را بررسی کرده و بهبودهایی در شکل و جنس میله‌های صاعقه‌گیر ایجاد کردند.
- در قرن ۲۰، صاعقه‌گیرهای فعال (Early Streamer Emission – ESE) توسعه یافتند که با انتشار یون‌های اولیه، دامنه‌ی حفاظتی بیشتری ایجاد می‌کردند.
۴.۲. صاعقه‌گیرهای مدرن و سیستم‌های پیشرفته‌ی حفاظتی
امروزه صاعقه‌گیرها در انواع مختلفی تولید می‌شوند:
- صاعقه‌گیر میله‌ای سنتی: همان مدل اولیه‌ی فرانکلین که هنوز هم کاربرد دارد.
- صاعقه‌گیرهای الکترونیکی (ESE): که با تولید میدان الکتریکی، احتمال جذب صاعقه را افزایش می‌دهند.
- شبکه‌های حفاظتی: که با استفاده از مش‌های فلزی روی سقف، بار الکتریکی را توزیع می‌کنند.
- سیستم‌های پیش‌بینی صاعقه: که با سنسورهای هوشمند، احتمال وقوع صاعقه را تشخیص داده و اقدامات محافظتی را فعال می‌کنند.
۵. تأثیر صاعقه‌گیرها بر ایمنی و صنعت مدرن
استفاده از صاعقه‌گیرها به امری ضروری در صنایع مختلف تبدیل شده است. ساختمان‌های بلند، پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌ها، مراکز داده و تأسیسات صنعتی بدون صاعقه‌گیر در معرض آسیب‌های جدی قرار دارند. امروزه، صاعقه‌گیرها باعث کاهش آتش‌سوزی‌ها، افزایش ایمنی انسان‌ها و کاهش خسارات اقتصادی شده‌اند.
۶. نتیجه‌گیری
تاریخچه‌ی صاعقه‌گیر از باورهای اسطوره‌ای و نظریه‌های علمی اولیه تا توسعه‌ی فناوری‌های مدرن، نشان‌دهنده‌ی پیشرفت مستمر در درک و مقابله با صاعقه است. اتو فون گوریکه با تحقیقات خود در زمینه‌ی الکتریسیته، پایه‌های علمی این حوزه را تقویت کرد، اما این بنجامین فرانکلین بود که ارتباط صاعقه و الکتریسیته را اثبات کرد و صاعقه‌گیر را ابداع نمود. امروزه، صاعقه‌گیرها با فناوری‌های هوشمند در حال تکامل هستند و آینده‌ی این سیستم‌ها می‌تواند شامل توسعه‌ی روش‌های پیشرفته‌تر برای پیش‌بینی و دفع صاعقه باشد.
ترجمه و جمع آوری:
واحد تحقیق و توسعه بارق، Baregh
بارق، مرجع آگهی ها و نیازمندی های صنعت برق
نظرات کاربران