Вода – вещество, основной структурной единицей которого является молекула H2O, состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода, представляет собой диполь, содержащий положительный и отрицательный заряды. Молекулы воды в виде аэрозолей постоянно присутствуют в воздухе. Если молекулу воды, не связанную с другими молекулами, поместить в электрическое поле, то она повернется отрицательной стороной в направлении положительного потенциала электрического поля, а положительной стороной – к отрицательному потенциалу. При увеличении напряженности поля до величины достаточной для разрыва водородной связи, структура молекулы воды разрушается. В результате этого разрыва могут образовываться ионы +Н, – ОН и электрон (—е). При воздействии электромагнитного импульса, происходит накопление энергии в кластерной структуре воды до некоторого критического значения, затем происходит разрыв связей и лавинообразное освобождение энергии, которая может затем трансформироваться в другие виды энергии. Комбинация пульсирующего и постоянного электрического поля приводит к тому, что в некоторый момент сила электрической связи в молекуле ослабляется настолько, что сила внешнего электрического поля превосходит энергию связи, и атомы кислорода и водорода освобождаются как самостоятельные газы.
12.2. Земная кора – проводник электрического тока
Земную кору (верхнюю твердую оболочку Земли) слагают различные типы горных пород, состоящие из определенного сочетания минералов, в состав которых входят различные химические элементы. Земная кора больше чем на 98 % сложена из элементов О, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, К. При этом свыше 80 % составляют кислород, кремний и алюминий. В земной коре широко распространены минералы силикаты (свыше 78 %), которые характеризуются сложным химическим составом и внутренним строением. В основе их структуры лежит кремнекислородный тетраэдр. В его центре находится ион кремния Si+4, а в вершинах – ионы кислорода О–2, которые создают четырехвалентный радикал (SiO4)–4. Частичная замена ионов кремния на трехвалентные ионы алюминия приводит к возникновению у такого соединения некоторого дополнительного отрицательного заряда. Минералы с подобным строением называются алюмосиликатами. Кремнекислородные и алюмокремнекислородные минералы могут различно сочетаться друг с другом, что определяет их кристаллическую структуру и лежит в основе их современной классификации. Минералы в земной коре находятся (преимущественно) в кристаллическом состоянии, незначительная их часть – аморфном [49].
Кристаллы – это твердые тела, атомы или молекулы которых занимают определенные, упорядоченные положения в пространстве. Кристалл состоит из ионов, попеременно заряженных противоположными зарядами. Электропроводность естественных кристаллов, меняется от вида к виду и зависит от примесей, заключенных в кристаллах. Расстояния между элементарными частицами и характер связей между ними в разных направлениях кристаллической решетки неодинаковы. Кристаллический кварц является анизотропным одноосным кристаллом; плавленый кварц (стекло) – хороший диэлектрик. Многие вещества в кристаллическом состоянии, в отличии от металлов, не являются хорошими проводниками электричества. Их нельзя отнести и к диэлектрикам, т. к. они не проявляют себя хорошими изоляторами. Такие вещества (германий, кремний, селен и множество других минералов, различные оксиды, сульфиды и др.) относят к полупроводникам, их общая масса составляет 4/5 массы земной коры.