М.К. Марахтанов, В.А. Велданов, Д.В. Духопельников, А.С. Карнейчик, М.А. Максимов
2
ствовать ряд эффектов, связанных с массой данных электронов.
Например, можно ожидать, что тыльный конец ускоряемого стержня
(
метод ускорения
)
1
станет отрицательным вследствие отставания от-
носительно подвижных электронов, содержащихся в металле».
Причина инерциального взрыва металлического ударника свя-
зана с коллективным перемещением почти свободных электронов
внутри его кристаллической решетки, в результате чего электроны
теряют способность «склеивать» узлы решетки в прочный кри-
сталлический каркас [3–5]. Освободившиеся ионы вылетают из уз-
лов решетки под действием расталкивающих электрических сил
(кулоновский взрыв) [6]. Энергия этого взрыва разрушает и ме-
талл-ударник, и мишень-преграду. Настоящая работа посвящена
качественной оценке данной энергии.
Известно, что вероятность взрыва метеорита зависит от скорости
встречи с поверхностью Земли, т. е. от значения отрицательного уско-
рения узлов его кристаллической решетки. Если
< 1 000 м/с, метео-
рит останется целым [1, 7]. При скорости
= 2 000...4 000 м/с вслед-
ствие удара происходит мощный взрыв и наблюдается почти пол-
ное или полное испарение металла. Поэтому с высокой степенью
достоверности можно полагать, что железный метеорит «испаряет-
ся» полностью, если скорость удара
4 000 м/с, и остается це-
лым, если
2 000 м/с
[1]. Следовательно, в интервале скоростей
2 000 м/с
<
< 4 000 м/с в кристаллической решетке метеорита
происходят необратимые изменения, приводящие к ее распаду.
Решетка разрушается полностью, если каждый атом железа, со-
ставляющего метеорит, имеет перед ударом о землю кинетическую
энергию
2
2
2
8
8
56 4 000
10
10
2
2
2
p
m A
A
w
e
4,48 эВ/атом, (1)
где
m
p
= 1,67 · 10
–27
кг — масса протона;
А
= 56 а. е. м. — атомная масса
железа;
е
= 1,6 · 10
–19
Кл — заряд электрона, который использован для
перевода единицы энергии из джоулей в электронвольты. Значение,
полученное в неравенстве (1), практически совпадает со значением
энергии металлической связи железа
= 4,29 эВ/атом [8]. Исходя из ра-
венства энергий (
w
=
), сформулируем следующее правило:
инерци-
альный взрыв может охватить весь объем движущегося металличе-
ского тела, если скорость
удара тела о твердую преграду удовле-
творяет неравенству
1
Выделено авторами.
