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.
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.
Những tia sét sinh ra phản hạt, dẫn tới phản ứng hạt nhân tự nhiên. (Ảnh minh họa: Vasin Lee).
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.
Các kim loại quý hiếm nhất hành tinh
Vàng, kim cương thường được mọi người biết đến là những kim loại quý hiếm và đắt đỏ trên thế giới.
Những khả năng đặc biệt của con người khiến khoa học phải “nể phục”
Con người có những khả năng đặc biệt mà đến khoa học cũng phải "lắc đầu ngao ngán" không lý giải được.
Thăm quan hệ thống cối xay gió 1.000 năm vẫn chạy tốt của người Iran
Người Ba Tư cổ đại đã xây dựng nên những chiếc cối xay gió hơn 1.000 năm trước, và tới nay chúng vẫn hoạt động.
Kinh ngạc những địa điểm “ngoài hành tinh” trên trái đất
Những địa điểm "ngoài hành tinh" nổi tiếng ở Anh dưới đây có khung cảnh độc đáo, lạ kỳ như vùng đất ở hành tinh khác.
Những đồ vật tiềm ẩn khả năng gây nổ ở ngay cạnh chúng ta
Dù là vật dụng nhỏ nhưng chúng thực sự là "quả bom nổ chậm", gây thiệt hại đến tính mạng bạn.
Top 19 món ăn kinh dị nhất hành tinh
Những món ăn kinh dị, khủng khiếp nhất từ chuột bao tử đến ếch sinh tố.... nhiều người chỉ nhìn hoặc ngửi thôi đã phát nôn, thế nhưng đây đều là những món ăn truyền thống của nhiều nước trên thế giới.
