雷暴是以前未被认识到的碳、氮和氧同位素的自然来源

雷暴中闪电引发的光核反应首次被直接观测到。

众所周知,闪电爆发会以高能光子的形式产生γ射线,长期以来,人们一直推测这些射线可能与大气中的其他原子核碰撞,导致放射性衰变。例如,当氮-14或氧-16被高能光子击中时,就会产生不稳定的放射性同位素,如氮-13或氧-15,以及中子。不稳定的原子核在释放正电子的同时逐渐衰变成稳定的碳13或氮15。但这些反应从未在雷暴中被观察到,因为涉及的距离使测量辐射成为一项挑战。

现在,日本的研究人员利用位于新泻核电站的四个辐射探测器的读数,观察了2月6日大约1公里外的雷暴引发的光核反应。当闪电击中时,所有四个探测器都捕捉到最初的γ辐射爆发,持续时间仅为200毫秒,随后是由由此产生的大气光核反应产生的中子和正电子。

研究人员说,这些闪电引发的反应揭示了一个迄今尚未被认识到的自然过程,该过程负责在地球上产生不同的碳、氮和氧同位素。