Runaway- nedbrud er et elektrisk nedbrud , der i teorien giver anledning til lyn . Dette fænomen blev første gang overvejet i 1992 af den russiske fysiker Alexander Gurevich .
I luft har elektroner en gennemsnitlig fri vej på omkring 1 µm. Hurtige elektroner (0,3÷1,0 MeV), der bevæger sig med en hastighed tæt på lysets hastighed , har en gennemsnitlig fri vej 100 gange længere. Under hensyntagen til varigheden af disse elektroners vej, kan det elektriske felt accelerere dem til energier, der er meget højere end de oprindeligt hvilende elektroner. Hvis disse hurtige elektroner kolliderer med luftmolekyler , vil der frigives et par flere relativistiske elektroner, hvilket skaber en lavine af multiplikation af "løbske" elektroner. Den resulterende elektronlavine fører til en elektrisk nedbrydning af luft ved atmosfærisk tryk. Desuden forekommer et sådant nedbrud ved en elektrisk feltstyrke, der er meget lavere end den, der kræves til et konventionelt nedbrud. Ved et tryk på 1 atm er tærskelfeltet for normal nedbrydning således 23 kV/cm, og for løbsk nedbrydning er det 2,16 kV/cm.
Da højenergielektroner har en meget længere fri vej, kan selv svage felter forårsage et lavinesammenbrud og starte et nedbrud på løbske elektroner, men kun hvis der er en kilde til hurtige elektroner med en energi, der overstiger den kritiske løbsenergi E c ≥ 0,1÷1 MeV. Kosmiske stråler kan tjene som en sådan kilde . I den øvre atmosfære ioniserer de luftmolekyler og frigiver relativistiske elektroner . Fluxtætheden af sekundære elektroner fra kosmiske stråler med energi E ≥ 1 MeV er omkring 1000 partikler/(m² s). Disse elektroner, der falder ind i området af et tordenvejr , forårsager denne type sammenbrud.
Selve sammenbruddet er endnu ikke lynende . Nedbrydningsområdet er et ledende plasma i mange tiere meter, hvilket kan være begyndelsen på lyn.
Fremkomsten af teorien om nedbrydning på løbske elektroner blev lettet af eksperimenter, der blev udført på flyvemaskiner og balloner . De bemærkede to usædvanlige fænomener:
Nedbrydning på frie elektroner blev ikke observeret under laboratorieforhold, da der til den tilsvarende opløb af elektroner er nødvendig med en afstand, der væsentligt overstiger den karakteristiske længde af den eksponentielle vækst af en lavine af løbske elektroner, som ved atmosfærisk tryk er omkring 50 meter , det vil sige, at det er nødvendigt at skabe en spænding på mere end 10 megavolt.
I 2002 begyndte Laboratoriet for Optisk Forskning af ISE SB RAS eksperimenter for at studere en højspændingsgasudladning af nanosekund initieret af løbske elektroner i tætte gasformige medier . Under forsøgene udføres løbende overvågning af omfattende luftbyger , radio- og gammastråling optages i et bredt frekvensområde. Under et tordenvejr arbejder alle detektorer kontinuerligt i automatisk tilstand for ikke at gå glip af en enkelt begivenhed.