导电性最强的气体是？？？？
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在一般情况下，我们可以把低层大气当作绝缘体。正是由于这个缘故，所以在架设很高的裸露的高压线下活动的人和动物不会被高压电击到，比较安全。但是，让电线裸露在空气中，会损失部分电量。这些电量通过空气流走了，这说明空气具有微弱的导电性。所以，大气并非严格的绝缘体。
较纯净的中性气体是不导电的，地球表面的大气体所以具有微弱的导电性，是因为有少许气体分子发生了电离，即大气中存在少许离子。一般认为，导致大气分子电离的主要因素有四种：
一是地壳中的放射性元素。我们知道，地壳中含有丰富的铀、镭、钍等放射性元素。在它们的衰变过程中，能够放射出α射线、β射线和γ射线。这些射线具有极高的能量，能够轻易地击出原子中的电子，使原子发生电离。α射线实际上是带正电荷的氦原子核形成的粒子流，它可以在其射程之内，在空气中形成190000—250000对离子。不过α射线的射程很短，约为3—9厘米，只有很少的α射线能够射到地表，所以，它对大气的电离作用不大。β射线则是高能电子流，它的速度和穿透力均比α射线大得多。在空气中，β射线可以飞行数米远的距离。在其行程中，它可产生25000对离子，平均每厘米行程产生约20—25对离子。γ射线是光子流（即高能量的电磁波），它在元素衰变所产生的三种射线中，穿透力最强，可以穿透一厘米的铅板。在空气中，γ射线可以辐射几公里远的距离，还可激发出30000对离子。
由此可见，地壳中放射性元素所产生的β射线和γ射线，可以导致紧靠地面的大气分子电离。由于气体分子的热运动，一些离子也可以被带到一定的高空。所以，在整个对流层都含有一定数目的离子。
二是大气中的放射性物质。这些放射性物质多为气体及其蜕变产物。由镭放射产生的镭射线，即氡，可以被输送到4—5公里的高空，它是导致中低层大气电离的主要因素。
三是宇宙线。它是一些来自宇宙空间的各种微观粒子——主要是质子（氢原子核）、其次是α粒子（氦原子核），还有少许其它原子核以及电子、中微子和高能光子（γ射线、X射线）。宇宙线能量极高，它可以穿透整个大气层而到达地面。宇宙线进入大气层后，既能够引起空气分子的电离，又可以击碎原子，使之将电子、质子、中子和介子等释放出来，这些释放出来的次一级宇宙线也可导致空气电离，所以，它是整个大气电离的主导因素。
宇宙线在大气中的电离本领随高度的上升而增强。例如，在4公里的高度，它的电离本领是它在地面的7倍；在12—15公里的高处，则为地面的150倍。再往上，随着高度的上升，气体分子浓度的下降，大气变得越来越稀薄，宇宙线所产生的离子数目又会随高度的上升而下降。
由于宇宙线主要是质子流，所以它是带电的。当第一级宇宙线进入地球大气层后，由于电磁场的作用，它会发生一定的偏离。这可能会影响其电离能力。观测表明，宇宙线到达地面时，它所产生的电离作用随纬度而发生变化。从纬度0—500，宇宙线的电离作用随纬度的增大而增大；在赤道处，电离作用为1.5I，在纬度40—500之间达到极大值，为1.9I。在更高的纬度上，宇宙线的电离能力变化便不显著。
四是太阳辐射。太阳辐射总能量的99.9%都集中在0.2—10.0微米波段内部，这一部分辐射比较稳定。除此之外，太阳还辐射少许紫外线、X射线、γ射线和红外线。太阳辐射的紫外线、X射线和γ射线虽然较少，但是它对大气的电离具有不可忽视是作用。X射线和γ射线在高层大气中就被拦截，绝大多数紫外线也穿不过臭氧层，所以，太阳发射的紫外线、X射线和γ射线对低层大气的电离作用的贡献较少。
有这么多的粒子和射线在不停地轰击大气分子，使之不断地发生电离，如果这一过程不可逆转，那么大气中的离子就会无限制地增加，大气要不了多久就会变成良好的导体。这样，我们就不能在裸露的高压线下行走了。然而，空气的导电性似乎并没有随着时间的增加而增强，人和动物照样在裸露的高压线下活动而安然无恙。这其中的原因是什么呢？
原来，在大气中既存在着电离过程，也存在着使正离子与负离子或电子复合的过程。这两种过程相互制约，此起彼伏，使整个大气处于一种动态平衡之中。所以，大气的电离程度在大的时间尺度上总是保持着相对稳定的状态。科学家们在全球不同地区的海洋和陆地上空，对大气中的离子数目进行了测量。结构发现，各处的离子数目大致相同，约为500个/立方厘米。
由于这些离子的存在，大气就具有一定的导电性能。大气离子按大小可分为两大类，即轻离子和重离子。轻离子主要以一个离化的分子周围聚集着几个中性分子而形式而出现，直径约为10-8厘米；而重离子则是一些吸附了轻离子从而带上正、负电荷的尘埃，它们的直径约为10-5厘米（见表）。
较纯净的中性气体是不导电的，地球表面的大气体所以具有微弱的导电性，是因为有少许气体分子发生了电离，即大气中存在少许离子。一般认为，导致大气分子电离的主要因素有四种：
一是地壳中的放射性元素。我们知道，地壳中含有丰富的铀、镭、钍等放射性元素。在它们的衰变过程中，能够放射出α射线、β射线和γ射线。这些射线具有极高的能量，能够轻易地击出原子中的电子，使原子发生电离。α射线实际上是带正电荷的氦原子核形成的粒子流，它可以在其射程之内，在空气中形成190000—250000对离子。不过α射线的射程很短，约为3—9厘米，只有很少的α射线能够射到地表，所以，它对大气的电离作用不大。β射线则是高能电子流，它的速度和穿透力均比α射线大得多。在空气中，β射线可以飞行数米远的距离。在其行程中，它可产生25000对离子，平均每厘米行程产生约20—25对离子。γ射线是光子流（即高能量的电磁波），它在元素衰变所产生的三种射线中，穿透力最强，可以穿透一厘米的铅板。在空气中，γ射线可以辐射几公里远的距离，还可激发出30000对离子。
由此可见，地壳中放射性元素所产生的β射线和γ射线，可以导致紧靠地面的大气分子电离。由于气体分子的热运动，一些离子也可以被带到一定的高空。所以，在整个对流层都含有一定数目的离子。
二是大气中的放射性物质。这些放射性物质多为气体及其蜕变产物。由镭放射产生的镭射线，即氡，可以被输送到4—5公里的高空，它是导致中低层大气电离的主要因素。
三是宇宙线。它是一些来自宇宙空间的各种微观粒子——主要是质子（氢原子核）、其次是α粒子（氦原子核），还有少许其它原子核以及电子、中微子和高能光子（γ射线、X射线）。宇宙线能量极高，它可以穿透整个大气层而到达地面。宇宙线进入大气层后，既能够引起空气分子的电离，又可以击碎原子，使之将电子、质子、中子和介子等释放出来，这些释放出来的次一级宇宙线也可导致空气电离，所以，它是整个大气电离的主导因素。
宇宙线在大气中的电离本领随高度的上升而增强。例如，在4公里的高度，它的电离本领是它在地面的7倍；在12—15公里的高处，则为地面的150倍。再往上，随着高度的上升，气体分子浓度的下降，大气变得越来越稀薄，宇宙线所产生的离子数目又会随高度的上升而下降。
由于宇宙线主要是质子流，所以它是带电的。当第一级宇宙线进入地球大气层后，由于电磁场的作用，它会发生一定的偏离。这可能会影响其电离能力。观测表明，宇宙线到达地面时，它所产生的电离作用随纬度而发生变化。从纬度0—500，宇宙线的电离作用随纬度的增大而增大；在赤道处，电离作用为1.5I，在纬度40—500之间达到极大值，为1.9I。在更高的纬度上，宇宙线的电离能力变化便不显著。
四是太阳辐射。太阳辐射总能量的99.9%都集中在0.2—10.0微米波段内部，这一部分辐射比较稳定。除此之外，太阳还辐射少许紫外线、X射线、γ射线和红外线。太阳辐射的紫外线、X射线和γ射线虽然较少，但是它对大气的电离具有不可忽视是作用。X射线和γ射线在高层大气中就被拦截，绝大多数紫外线也穿不过臭氧层，所以，太阳发射的紫外线、X射线和γ射线对低层大气的电离作用的贡献较少。
有这么多的粒子和射线在不停地轰击大气分子，使之不断地发生电离，如果这一过程不可逆转，那么大气中的离子就会无限制地增加，大气要不了多久就会变成良好的导体。这样，我们就不能在裸露的高压线下行走了。然而，空气的导电性似乎并没有随着时间的增加而增强，人和动物照样在裸露的高压线下活动而安然无恙。这其中的原因是什么呢？
原来，在大气中既存在着电离过程，也存在着使正离子与负离子或电子复合的过程。这两种过程相互制约，此起彼伏，使整个大气处于一种动态平衡之中。所以，大气的电离程度在大的时间尺度上总是保持着相对稳定的状态。科学家们在全球不同地区的海洋和陆地上空，对大气中的离子数目进行了测量。结构发现，各处的离子数目大致相同，约为500个/立方厘米。
由于这些离子的存在，大气就具有一定的导电性能。大气离子按大小可分为两大类，即轻离子和重离子。轻离子主要以一个离化的分子周围聚集着几个中性分子而形式而出现，直径约为10-8厘米；而重离子则是一些吸附了轻离子从而带上正、负电荷的尘埃，它们的直径约为10-5厘米（见表）。
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2024-10-28 广告
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