W końcu udało się udowodnić, że podczas burzy zachodzą reakcje jądrowe

Japońskim naukowcom udało się dokonać przełomowego odkrycia. Po latach przypuszczeń i hipotez, w końcu odnaleźli dowód na to, że błyskawica może wywołać reakcje jądrowe w atmosferze i generować deszcz radioaktywnych izotopów.

Ujawnione odkrycia potwierdzają hipotezę sformułowaną prawie 100 lat temu przez szkockiego meteorologa Charlesa Wilsona.

W 1925 roku Wilson wywnioskował, że silne pola elektryczne w chmurach burzowych mogą przyspieszyć elektrony w atmosferze wytwarzając energię potrzebną do wywołania reakcji jądrowej. Teoria jednak była trudna do udowodnienia.

LightningUdostępnij

Reakcja wytwarzałaby nienaładowane cząstki gromadzące się w jądrach atomowych, jednakże ówczesny stan wiedzy nie był wystarczający.

Szczątkowy stan fizyki nie pozwolił na dalsze badania. Neutrony nie zostały odkryte aż do 1932 roku. Hipoteza jednak została otwarta na dalsze badania. Dopiero w 1985 roku naukowcy stwierdzili, że wykryli neutrony generowane przez błyskawice w burzliwej części Himalajów.

Twierdzenia te jednak wywołały sceptycyzm. Wszystko przez to, że detektory nie były w stanie odróżnić neutronów od innych cząstek subatomowych.

Jednak zespół z Uniwersytetu Kioto kontynuował rozpoczęte badania. Teraz udało im się znaleźć niekwestionowany dowód na zachodzące reakcje jądrowe. Identyfikując reakcje, udało się odnotować promieniowanie gamma jako produkt uboczny – pozyton, ekwiwalent antymaterii elektronów, zatarł się wchodząc w kontakt z elektronami.

LighteningUdostępnij

Podczas badań monitorowano niskie burzowe chmury. W czasie uderzenia pioruna odnotowano promieniowanie gamma trwające około minuty.

Promieniowanie o dokładnej długości fal powstało w wyniku kolizji pozytonów i elektronów. Zespół uważa, że elektrony w chmurach burzowych emitują promieniowanie gamma, które w odpowiednich warunkach może wypierać neutrony z atomów azotu i tlenu w atmosferze. Taka reakcja powoduje wytwarzanie niestabilnych izotopów, które szybko rozpadają się na stabilny węgiel i azot. Proces ten powoduje emisję pozytonów i neutrin.

Właśnie na taki dowód czekała nauka, by po prawie 100 latach udowodnić hipotezę Wilsona.

Źródło i fotografie: nature.com