Sét tạo ra phản hạt, dẫn đến phản ứng hạt nhân tự nhiên. Ảnh minh họa: Vasin Lee.
Theo báo cáo “Khoa học Đời sống”, 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 vượt qua các cơn giông bão. 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 phát ra giữa các đám mây và bề mặt trái đất hoặc giữa các đám mây với tốc độ cực nhanh, nhưng chúng sẽ không lan truyền. Di chuyển trong khoảng trống. Trên đường đi, chúng liên tục va chạm với các phân tử khí trong khí quyển. Vụ va chạm này làm cho các phân tử khí trở nên rất nóng, biến đổi thành plasma và phát ra ánh sáng thông qua bức xạ vật đen, là bức xạ điện từ do các vật thể mờ đục phát ra. – Mọi người có thể nhìn thấy những ánh sáng chóng mặt này dưới dạng tia chớp. Tuy nhiên, sự phát xạ cũng được thực hiện dưới dạng sóng, bao gồm cả tia X và tia gamma, nằm ngoài trường nhìn của mắt thường. -Nghiên cứu của Enoto cho thấy rằng những tia mang năng lượng này là không nhìn thấy được, đặc biệt là tia gamma, nó đẩy neutron khỏi các phân tử nitơ và oxy trong không khí xung quanh, dẫn đến sự phân hạch hạt nhân. Hạt nhân nitơ 14 nơtron khá ổn định, nhưng khi mất đi một nơtron, nó sẽ trở thành nitơ 13 (N-13), là một đồng vị phóng xạ không ổn định. Điều tương tự cũng xảy ra với oxy, dẫn đến giải phóng 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 phát 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 electron vẫn tiếp tục va chạm với electron trong không khí. Khi một cặp hạt va chạm với một phản hạt, chúng biến mất ngay lập tức.
Trong nghiên cứu này, 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 ở positron và electron sau phản ứng hạt nhân. Leonid Babich, một nhà vật lý tại Trung tâm Hạt nhân Liên bang Nga, nhận xét rằng điều này có thể là do một cơn giông bão gây ra.