Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тукПриемам
17 декември 2017
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Антиматерия и ядрени реакции се предизвикват от мълниите

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 24 ноември 2017 в 00:0041485
Ядрени реакции, предизвикани от гръмотевичните бури. Статията на Еното и колегите му дава убедителни доказателства, че бурите могат да индуцират ядрени реакции в атмосферата. Например, авторите откриват, че една гръмотевична буря може да генерира високо енергийни γ-лъчи, които избиват неутрон от ядрото на азот-14, което създава нестабилен изотоп азот-13. В реакцията на разпад се отделя неутрино, позитрон (античастицата на електрона) и стабилно ядро въглерод-13. Накрая позитронът се анихилира (унищожава) с електрон от атмосферните молекули и се отделят двойка гамалъчи, всяка от които има характерна енергия (0.511 мегаелектронволта). Източник: Kyoto University/Teruaki Enoto

Мълниите са достатъчно мощни, за да предизвикат ядрени реакции в атмосферата, установи ново проучване, цитирано от phys.org.

Японски изследователи съобщават, че мощният електрически разряд произвежда гама лъчи - най-мощните в електромагнитния спектър - които реагират с въздуха. Реакцията произвежда радиоизотопи и дори позитрони, антиматериалният аналог на електроните.

Изследването е публикувано в Nature.

И досега бе известно, че мълниите излъчват гама-лъчи, но за първи път някой доказва, че те предизвикват ядрени реакции в атмосферата. Резултатите са докладвани от екип от Университета в Киото, воден от Теруаки Еното (Teruaki Enoto).

През 2015 г. Еното и колегите му разположиха детектори на гама-лъчи по целия западен бряг на Япония, където често има мълнии и гръмотевични бури. 

В началото на 2017 г., учените инсталират четири детектора в района на град Кашивазаки, когато една светкавица удря земята, само на няколко стотин метра от тях. При анализа на данните изследователите откриват, че са записани три изблици на гама-лъчи. Първият продължава само една хилядна от секундата, а второто последващо сияние трае няколко милисекунди, а третата емисия продължава една минута.

Екипът от Университета в Киото разкри загадката на каскадите емисии гама-лъчи, причинени от мълния. Източник: Kyoto University/Teruaki Enoto

Вторичното излъчване се получава от взаимодействието на мълнията с азота от атмосферата. Гама-лъчите, отделяни от мълнията имат достатъчно енергия, за да избият неутрон от атмосферния азот и кислород, превръщайки ги в нестабилните изотопи азот-13 и кислород-15. Когато неутронът се погълне от частици в атмосферата се произвежда вторичното гама-излъчване. 

Последното продължително излъчване е резултат от разпада на нестабилните азотни и кислородни  атоми, от които са избити неутрони.  В реакцията на разпад се отделя неутрино, позитрон (античастицата на електрона) и стабилно ядро въглерод-13, съответно от кислород-15 - до стабилния азот-15. Накрая позитронът се анихилира (унищожава) с електрон от атмосферните молекули и се отделят двойка гамалъчи, всяка от които има характерна енергия (0.511 мегаелектронволта).

Случва се среща на материя и антиматерия, те се унищожават взаимно и се отделя много енергия.

"Ние си мислим, че антиматерията е нещо, което съществува само в научната фантастика. Кой да знае, че може да минава точно над главите ни в бурен ден?" коментира Еното.

Какво представлява мълнията

Всеки ден около четири милиона мълнии удрят повърхността на планетата. Но как се формира мълнията - и след това гръмотевицата - не е напълно ясно на физическо ниво. Ние знаем едно нещо със сигурност: тя идва от облаците (прах, вода и лед). Ледените частици вътре в облака се трият една друга и стават електрически поляризирани и заредени. По-леките ледени частици се придвижват нагоре, докато по-тежките остават долу и се разделят на отрицателни и положителни заряди. Точният механизъм е малко неясен, поради което обяснението е спорно.

Мълнията представлява огромно освобождаване на електричество, придружено от блестяща светкавица и силен гръм. Светкавицата може да достигне повече от 8 километра дължина, повишавайки температурата на въздуха с около 27700 градуса по Целзий, както и енергия по-голяма от около 10 MeV (мегаелектронволта). Мълниите могат да бъдат смъртоносни, но могат да носят и живот. Огромната температура и енергия на мълниите, падащи в първичния океан по време на ранната Земя, може да са превърнали елементите в съединения, които се намират в живите организма, така че мълниите може да са дали начален тласък на живота - като своеобразен дефибрилатор.


+ 0
- 0
Има и другаде. Просто са много по-малко и с друг спектър на енергията.
+ 0
- 0
Нещо не се получи с линка. Втори опит:
http://docs.neutrino.xyz/_images/atmosphericNeutrinos.png
Виж най-отдолу електроните и позитроните.
+ 0
- 0
Дедо попе, кой е казал че няма и другаде? Никой не е казвал такова нещо. Просто конкретната теория, е заради наблюдения които са концентрирани около природното явление мълния, а такива най-често се случват в бурно време.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/08/Atmospheric_Collision.svg/400px-Atmospheric_Collision.svg. png
+ 0
- 0
Георги, хубава теория ама как я връзваме с факта че позитрони има конкретно около бурите с гръмотевици, а космическите лъчи са разпределени приблизително равномерно по площта на Земята?
+ 0
- 0
Глупости, просто мълниите често следват йонизираният път на високоенергетични космически частици(космически "лъчи") навлезли в атмосферата с околосветлинна скорост. Именно космическите лъчи разбиват атоми и техните ядра по своята траектория и предизвикват наблюдаваните ефекти, а не последващите ги мълнии.
 
Още от : Физика

Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.