Sét tạo ra các hạt chống, dẫn đến phản ứng hạt nhân tự nhiên. Minh họa: Vasin Lee.
Trong một nghiên cứu được công bố ngày hôm nay trên tạp chí Nature, Teruaki Enoto, nhà vật lý học tại Đại học Kyoto ở Nhật Bản, đã chứng minh rằng sét là một máy gia tốc hạt. Theo báo cáo trên tạp chí “Life Science”, điều này sẽ tự nhiên kích hoạt phản ứng hạt nhân trong không khí.
Kết quả của Enoto và các đồng nghiệp của ông giúp xác nhận rằng suy đoán của hiện tượng này được thực hiện vào năm 1925. Vào thời điểm đó, các nhà nghiên cứu cho rằng các hạt phóng xạ năng lượng cao có thể vượt qua giông bão. Những hạt này phát ra năng lượng ở bước sóng cụ thể. Nhóm Enoto trước tiên xác định các bước sóng này. Di chuyển trong không gian trống. Trên đường đi, chúng tiếp tục va chạm với các phân tử khí trong khí quyển. Sự va chạm này làm cho các phân tử khí trở nên rất nóng, biến thành trạng thái plasma và phát ra ánh sáng thông qua bức xạ vật đen, đó là bức xạ điện từ phát ra từ một vật thể trong mờ. -Những người có thể nhìn thấy một phần của ánh sáng chói mắt dưới dạng sét. Tuy nhiên, khí thải cũng xuất hiện dưới dạng sóng, bao gồm tia X và tia gamma, ngoài tầm nhìn của mắt thường. Đặc biệt, tia gamma loại bỏ neutron khỏi các phân tử nitơ và oxy trong không khí xung quanh, dẫn đến sự phân hạch hạt nhân. Hạt nhân nitơ có 14 neutron khá ổn định, nhưng khi mất một neutron, đồng vị phóng xạ của nitơ 13 (N-13) nó trở nên kém ổn định hơn. Điều tương tự cũng xảy ra với oxy, dẫn đến sự ra đời của đồng vị 15 oxy (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 sẽ kích hoạt một neutrino và positron khác. Cả hai đều là các hạt cơ bản có tính chất lạ. Các hạt neutrino phát ra gần như không thể phát hiện. Tuy nhiên, positron, các phản hạt của electron, tiếp tục va chạm với các electron trong không khí. Khi một cặp hạt và phản hạt va chạm, chúng biến mất ngay lập tức.
Trong nghiên cứu, Enoto và cộng sự đã sử dụng máy dò phóng xạ được lắp đặt tại Nhà máy điện hạt nhân Kashiwazaki. Chuyến thăm ari của Nigigata, ở biển Nhật Bản. Trong cơn giông bão vào tháng 2 năm nay, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng sét biển tạo ra bức xạ cực mạnh, bao gồm các tia sáng gamma, tạo ra các tia gamma dài hơn với năng lượng 0,511 MeV. Đây là mức năng lượng của positron và electron thường thấy sau các phản ứng hạt nhân.
“Loại tia gamma này là bằng chứng thực sự về sự hủy diệt của positron và electron và giúp cho thấy các phản ứng ánh sáng xảy ra như thế nào. Nó có thể được kích hoạt bởi giông bão”, Leonid, nhà vật lý tại Trung tâm hạt nhân của Liên bang Nga · Babich (Leonid Babich) nói rằng ông nhận xét về kết quả nghiên cứu.