Sét châm ngòi phản ứng hạt nhân trong cơn bão

Các nhà nghiên cứu Nhật Bản phát hiện bằng chứng cho thấy những cơn giông bão kích hoạt phản ứng hạt nhân trong không trung.

Những tia sét sinh ra phản hạt, dẫn tới phản ứng hạt nhân tự nhiên. Ảnh minh họa: Vasin Lee.
Những tia sét sinh ra phản hạt, dẫn tới phản ứng hạt nhân tự nhiên. Ảnh minh họa: Vasin Lee.

Trong nghiên cứu công bố hôm qua trên tạp chí Nature, nhà vật lý học Teruaki Enoto ở Đại học Kyoto, Nhật Bản, chứng minh những tia sét đóng vai trò như máy gia tốc hạt tự nhiên để châm ngòi cho phản ứng hạt nhân trên không trung, theo Live Science. 

Kết quả nghiên cứu của Enoto và cộng sự giúp xác nhận suy đoán về hiện tượng này được đưa ra năm 1925. Vào thời đó, giới nghiên cứu nêu giả thuyết những hạt phóng xạ mang năng lượng có thể lướt xuyên qua sấm sét của cơn giông bão. Những hạt này phát ra năng lượng ở bước sóng đặc biệt. Nhóm nghiên cứu của Enoto lần đầu tiên xác định các bước sóng đó.

Khi sét đánh, luồng electron phóng ra với vận tốc siêu nhanh giữa đám mây và bề mặt Trái Đất hoặc giữa hai đám mây, nhưng chúng không di chuyển qua không gian trống. Dọc đường đi, chúng liên tục va chạm với phân tử khí trong khí quyển. Va chạm này làm các phân tử khí nóng lên cực độ, chuyển thành trạng thái plasma và sáng rực lên nhờ bức xạ vật thể đen (blackbody radiation), một loại bức xạ điện từ do những vật thể mờ đục phát ra.

Con người có thể nhìn thấy một phần ánh sáng chói mắt đó dưới dạng tia chớp lóe lên. Nhưng sự phát xạ còn diễn ra dưới dạng sóng, bao gồm tia X và tia gamma, ngoài khả năng quan sát của mắt thường.

Nghiên cứu của Enoto chỉ ra những tia mang năng lượng không thể nhìn thấy này, đặc biệt là tia gamma, đánh bật neutron từ những phân tử ni tơ và oxy trong không khí xung quanh, tạo ra phản ứng phân hạch hạt nhân. Hạt nhân của nitơ với 14 neutron khá ổn định, nhưng khi mất một neutron, nó trở thành nitơ 13 (N-13), một đồng vị phóng xạ kém ổn định hơn. Điều tương tự cũng xảy ra với oxy, dẫn tới sự ra đời của đồng vị oxy 15 (O-15).

Tất cả phân tử N-13 và O-15 phân rã nhanh chóng sau đó. Mỗi đồng vị kém ổn định bắn ra thêm một neutrino và positron. Cả hai đều là những hạt sơ cấp với các đặc tính lạ. Hạt neutrino phóng ra xa gần như không thể phát hiện. Nhưng hạt positron, phản hạt của electron, tiếp tục va chạm với electron trong không khí. Khi một cặp hạt và phản hạt va chạm với nhau, chúng bị triệt tiêu trong nháy mắt. 

Trong nghiên cứu, Enoto và đồng nghiệp sử dụng các máy dò bức xạ lắp ở trạm điện hạt nhân Kashiwazaki-Kariwa ở Niigata, dọc vùng biển Nhật Bản. Trong một cơn giông bão hồi tháng 2 năm nay, nhóm nghiên cứu phát hiện bức xạ mạnh từ những tia sét ngoài khơi, bao gồm một tia gamma lóe lên chớp nhoáng, kéo theo một tia gamma dài hơn có năng lượng 0,511 megaelectron volt (MeV). Đây là mức năng lượng thường thấy từ positron và electron sau một phản ứng hạt nhân.

"Tia gamma này là một bằng chứng xác thực về sự triệt tiêu positron-electron, giúp chỉ ra những phản ứng quang hạt nhân có thể được kích hoạt bởi giông bão", nhà vật lý học Leonid Babich ở Trung tâm Hạt nhân Liên bang Nga, bình luận về kết quả nghiên cứu.

Theo VNE

tin mới

Lễ phát động

Ngành Giáo dục phát động thi đua '90 ngày quyết tâm đạt kết quả cao trong kỳ thi tốt nghiệp THPT năm 2024'

(Baonghean.vn) - Việc tổ chức chương trình nhằm động viên, khích lệ cán bộ, nhà giáo, người lao động cùng học sinh trong toàn ngành thực hiện tốt nhiệm vụ dạy và học, góp phần tạo nên những thành công đối với kết quả tốt nghiệp Trung học phổ thông năm 2024.

Hướng nghiệp

Hướng nghiệp cho học sinh: Bắt đầu từ nhà trường

(Baonghean.vn) - Hướng nghiệp có ý nghĩa quan trọng đối với các học sinh, nhất là với học sinh cuối cấp. Hiện nay, đây cũng là nhiệm vụ được các nhà trường quan tâm với mục đích định hướng giúp học sinh có lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với khả năng, điều kiện kinh tế và đúng với đam mê.

Tiếng Anh

Nữ sinh lớp 9 đưa danh hiệu Thủ khoa môn Tiếng Anh về với huyện rẻo cao Kỳ Sơn

(Baonghean.vn) - Với 15,15 điểm, Phan Thái Anh Thư, lớp 9B, Trường THCS thị trấn Mường Xén là nữ sinh duy nhất giành giải Nhất và là thủ khoa môn Tiếng Anh (bảng B) tại Kỳ thi học sinh giỏi tỉnh năm nay. Phải chờ đến 14 năm, ngành giáo dục huyện Kỳ Sơn mới một lần nữa đạt được thành tích này.

Hành trình đến danh hiệu thủ khoa môn Ngữ Văn tỉnh Nghệ An của nữ sinh nghèo Khơ Mú

Hành trình đến danh hiệu thủ khoa môn Ngữ Văn tỉnh Nghệ An của nữ sinh nghèo Khơ Mú

(Baonghean.vn) - Bố mẹ đi làm thuê, hai anh em ở nhà nương tựa vào nhau để sống. Để có tiền ăn học, Moong Thị Thơm phải đi giữ trẻ thuê nhưng niềm đam mê học Văn vẫn không bao giờ tắt lụi. Kết quả ngọt ngào đến với em khi giành thủ khoa môn Ngữ văn trong kỳ thi học sinh giỏi cấp tỉnh lớp 9 vừa qua.

Đại diện các bên tiến hành ký Kế hoạch phối hợp xây dựng mô hình. Ảnh: An Quỳnh.

Nghệ An triển khai mô hình 'Giáo dục ý thức chấp hành pháp luật và kỹ năng sống trong các trường học'

(Baonghean.vn) - Sáng 12/3, Công an tỉnh chủ trì, phối hợp với Sở Giáo dục và Đào tạo tổ chức Lễ ký kết kế hoạch phối hợp trong xây dựng, triển khai mô hình “Giáo dục ý thức chấp hành pháp luật và kỹ năng sống trong các trường học” trên địa bàn tỉnh Nghệ An.

Môn Toán

Kỳ tích của đội tuyển Toán ở ngôi trường mang tên Lý Nhật Quang

(Baonghean.vn) - Với 3 giải Nhất, 1 thủ khoa và 100% thành viên đều đạt giải, đội tuyển Toán của Trường Trung học cơ sở Lý Nhật Quang (Đô Lương) đã làm nên kỳ tích tại Kỳ thi học sinh giỏi tỉnh lớp 9. Thành tích có được không phải bằng sự may mắn mà từ sự kiên trì, vượt khó của cả thầy và trò.

Nhân viên

‘Đường dài’ như biên chế giáo viên

(Baonghean.vn) - Tình trạng thiếu giáo viên, nhân viên trường học đã diễn ra tại Nghệ An nhiều năm qua, dẫn đến rất nhiều khó khăn cho các nhà trường. Trong khi đó, hàng nghìn giáo viên, nhân viên hợp đồng và sinh viên sư phạm mới tốt nghiệp lại khó xin việc dẫn đến nhiều nghịch lý.

 Bỏ 'đặc quyền' của chứng chỉ IELTS là hợp lý!

Bỏ 'đặc quyền' của chứng chỉ IELTS là hợp lý!

(Baonghean.vn) - Mấy ngày nay, một số học sinh, phụ huynh và cả giáo viên thường nhắc đến việc Bộ giáo dục và Đào tạo có văn bản chính thức yêu cầu ngành Giáo dục các địa phương bỏ quy định đưa chứng chỉ IELTS vào danh mục điều kiện ưu tiên cộng điểm hoặc tuyển thẳng vào lớp 10.

Tiếng Anh

Không sử dụng chứng chỉ ngoại ngữ để tuyển sinh vào lớp 10: Cần có lộ trình phù hợp

(Baonghean.vn) - Chứng chỉ IELTS lâu nay được xem là giấy “thông hành” để tuyển sinh đầu vào, trong đó có tuyển sinh lớp 10. Chính vì thế, mới đây Bộ Giáo dục và Đào tạo ra văn bản về việc không tuyển thẳng hoặc ưu tiên đối với học sinh có chứng chỉ ngoại ngữ nhận được nhiều sự quan tâm.

Y tế học đường

Nhân viên Y tế học đường: Người 'nhiều vai'

(Baonghean.vn) - Y tế học đường đóng vai trò quan trọng trong các nhà trường. Nhưng, hiện nay, công tác này đang gặp nhiều khó khăn khi vừa thiếu về nhân lực, chưa được đầu tư và chế độ chính sách chưa đảm bảo để các nhân viên y tế yên tâm gắn bó với nghề.