Sét tạo ra phản hạt, dẫn đến phản ứng hạt nhân tự nhiên. Ảnh minh họa: Vasin Lee.
Theo báo cáo của “Life Science”, một nghiên cứu được công bố ngày hôm qua trên tạp chí Nature của Teruaki Enoto, một nhà vật lý tại Đại học Kyoto, Nhật Bản, đã chỉ ra rằng sét đánh là máy gia tốc hạt trong tự nhiên có thể kích hoạt phản ứng hạt nhân trong không khí. .
Kết quả của Enoto et al. Giúp xác nhận suy đoán về hiện tượng này vào năm 1925. Vào thời điểm đó, các nhà nghiên cứu cho rằng các hạt phóng xạ năng lượng cao có thể đi qua các cơn giông. Các hạt này phát ra năng lượng ở các bước sóng cụ thể. Nhóm Enoto lần đầu tiên xác định được những bước sóng này.
Khi sét đánh, các electron được giải phóng với tốc độ cực nhanh giữa các đám mây và bề mặt trái đất hoặc giữa các đám mây, nhưng không phải vậy. Di chuyển trong một không gian trống. Trên đường đi, chúng tiếp tục va chạm với các phân tử khí trong khí quyển. Vụ va chạm này khiến các phân tử khí nóng lên dưới nhiệt độ cực cao, chuyển thành trạng thái plasma và phát ra ánh sáng với bức xạ vật đen, là bức xạ điện từ do một vật thể không trong suốt phát ra. – Mọi người có thể nhìn thấy những ánh sáng chóng mặt này dưới dạng tia chớp. Nhưng ánh sáng phát ra cũng xuất hiện dưới dạng sóng, đặc biệt là tia X và tia gamma, ngoại trừ khả năng nhìn thấy bằng mắt thường.
Nghiên cứu của Enoto cho thấy rằng những tia năng lượng vô hình này, đặc biệt là tia gamma, có thể trục xuất neutron. Các phân tử nitơ và oxy trong không khí xung quanh trải qua quá trình phân hạch hạt nhân. Hạt nhân nitơ 14 nơtron khá ổn định, nhưng khi mất một nơtron, nó sẽ trở thành nitơ 13 (N-13), là một đồng vị phóng xạ không ổn định. Điều này cũng đúng đối với oxy, dẫn đến việc sản xuất oxy đồng vị 15 (O-15).
Sau đó, tất cả các phân tử N-13 và O-15 nhanh chóng bị phân hủy. Mỗi đồng vị không ổn định phóng ra thêm một neutrino và positron. Cả hai đều là những hạt cơ bản với những đặc tính kỳ lạ. Các neutrino ở xa gần như không thể phát hiện được. Tuy nhiên, positron phản hạt của điện tử tiếp tục va chạm với các điện tử trong không khí. Khi một cặp hạt va chạm với một phản hạt, chúng biến mất ngay lập tức.
Trong nghiên cứu, Enoto và các đồng nghiệp của ông đã sử dụng máy dò bức xạ được lắp đặt tại Nhà máy điện hạt nhân Kashiwazaki. -Ari thăm Niigata, dọc theo vùng biển Nhật Bản. Trong trận giông bão vào tháng 2 năm nay, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra bức xạ sét mạnh trên biển, bao gồm các tia chớp gamma, và sau đó là các tia gamma dài hơn 0,511 meV. MeV). Đây là mức năng lượng thường thấy từ positron và electron sau phản ứng hạt nhân.
“Tia γ này là bằng chứng mạnh mẽ về sự tiêu diệt các positron và electron, và nó giúp cho thấy phản ứng quang hạt nhân có thể được kích hoạt bởi giông bão,” Leonid Babich, nhà vật lý tại Trung tâm Hạt nhân Liên bang Nga.