Dabar populiaru
Publikuota: 2017 gruodžio 6d. 20:43

Kiekvienas žaibas palieka po radioaktyvių dalelių debesį

Žaibas Las Vegase
„Reuters“/„Scanpix“ nuotr. / Žaibas Las Vegase

Kad žaibas yra neįtikėtinos galios gamtos reiškinys, daug įrodinėti nereikia. Tą matome iš labai ryškaus šviesos žybsnio, girdime iš ausis užgulančio griausmo, perskaitome apie šimtus vienu žaibo smūgiu užmuštų elnių ar karvių. Tačiau tik pastaraisiais metais išaiškėjo tikroji žaibo galia, rašo „Ars Technica“.

Mokslininkai jau prieš kelis metus nustatė, kad žaibo išlydžiai generuoja netgi antimateriją. O štai visai neseniai Japonijos mokslininkai šį reiškinį patyrinėjo dar atidžiau ir išsiaiškino, kad žaibo išlydžio vietoje susidaro zona, kurioje esama nestabilių deguonies bei azoto izotopų, dėl ko apie minutę buvusio žaibo vietoje vyksta radioaktyvių skilimų grandinė.

Visų šių antrinių reiškinių priežastis – faktas, kad žaibo sukuriamas elektrinis laukas geba įgreitinti elektronus iki neįtikėtinos energijos. Kai šie elektronai juda kreive, jie išskiria spinduliuotę, kuri yra proporcinga jų energijai. Todėl žaibo išlydžius galima sieti ir su ekstremaliai energingais fotonais – gama spinduliais.

Gama spinduliai pasižymi gebėjimu sąveikauti su elektronais bet kokiuose kelyje pasitaikiusiuose atomuose – štai dėl ko jie yra priskiriami jonizuojančios radiacijos veiksnių kategorijai. Tačiau jie gali sąveikauti ir su atomų branduoliais. Turėdami pakankamai energijos iš kai kurių atomų jie gali išstumti neutroną, taip paversdami atomą kitokiu izotopu. Dažniausiai taip nutinka atomams, kurių atmosferoje gausiausia – deguoniui ir azotui. Ir tenka paminėti, kad praeityje dažnesnis neutronų aptikimas jau buvo siejamas su žaibavimu.

Japonijos mokslininkai sugebėjo nustatyti tolesnę žaibo „pakoreguotų“ atomų branduolių būseną. Tą jie padarė atominės elektrinės teritorijoje sumontuodami jutiklių rinkinį ir stebėjo, kaip nuo Japonijos jūros pusės atidundėjo audra su žaibais. Kaip ir tikėtasi, jutikliais užfiksuoti didelės energijos fotonai, siejami su žaibo smūgiu – tai buvo įgreitintų elektronų produktas. Šie fotonai buvo pačių įvairiausių energijų ir po kelių šimtų mikrosekundžių nuslopdavo fone.

Tačiau maždaug po 10 sekundžių nuo žaibo smūgio gama spindulių aptikimas vėl pradėjo augti ir išlikdavo padidėjęs apie minutę. Skirtingai, nei plataus energijos spektro spinduliai po pradinio išlydžio, šie „pavėlavę“ spinduliai buvo susikoncentravę maždaug 500 kiloelektronvoltų srityje. Tokia vertė būtų gaunama į energiją konvertavus elektrono masę.

Nestabilūs branduoliai

Tai kas vyksta? Mokslininkai kelia hipotezę, kad šie spinduliai – tai produktas atomų, nuo kurių buvo atplėšti neutronai. Dažniausias azoto izotopas N14 praradęs neutroną tampa N13, kuris yra nestabilus, trumpo pusperiodžio elementas. Tą patį galima pasakyti ir apie O15, susidarantį, kai nuo įprastinio deguonies atomo atplėšiamas neutronas. Nestabilūs izotopai paprastai skyla per kelias sekundes – tai maždaug atitinka tą „pavėluotą“ gama spindulių srautą, kurį fiksavo mokslininkai.

Nuo branduolių atplėšti neutronai paprastai susijungia su kitais atomų branduoliais. Pavyzdžiui prie N14 prisijungus neutronui iš branduolio pabėga protonas, kuris tampa vandenilio atomu ir lieka C14 – santykinai stabilus, radioaktyvus anglies izotopas.

500 keV fotonai, kuriuos registravo tyrimo autoriai, nebuvo tiesioginis radioaktyvaus skilimo produktas. N13 ir O15 atomai skyla išskirdami neutriną ir pozitroną – elektrono atitikmenį antimedžiagos pasualyje. Šie pozitronai, susidūrę su elektronais, kurių aplinkoje gausu, anihiliuojasi ir iš abiejų dalelių susidaro po gama spindulį, kurių energija yra ekvivalentiška elektrono masei. Būtent tokius anihiliacijos pėdsakus mokslininkai ir fiksavo.

Tyrimo autoriai kelia hipotezę, kad žaibo išlydis atmosferos regione sukuria visą debesį, kuriame gausu nestabilaus azoto ir deguonies – šį debesį, praplaukusį virš mokslininkų jutiklių, jie taip pat mano užfiksavę. „Regionas arba „debesis“, pilnas tokių izotopų, pozitronus išskiria daugiau nei 10 minučių ir juda pavėjui virš mūsų jutiklių be aiškios difuzijos, kuri nėra stebima dėl radioaktyvių izotopų menko judrumo“, – aiškino mokslininkai.

Tiesa, tai nereiškia, kad reikia bijoti žaibų sukuriamos radiacijos. Bet ilgainiui visos audros kartu sudėjus turi šiek tiek įtakos izotopams, kurių esama Žemės atmosferoje. Panašu, kad ne visa anglis, kuri yra Žemėje, čia atsirado tik planetos formavimosi metu – kažkokią jos dalį pagamino ir žaibai.

Tyrimo rezultatus publikavo žurnalas „Nature“.

Pranešti klaidą

Sėkmingai išsiųsta

Dėkojame už praneštą klaidą

Naujienos

Verslas

Lietuva turi biudžetą: „milijonas lauks milijardo“, protestai lėmė kosmetinius pataisymus

Aktualu

2019-ųjų biudžetas: kiek „į rankas“ gaus pensininkas, mokytojas, prezidentė

Aktualu

Balsavime dėl biudžeto valdančiuosius parėmė du valstietiški liberalai, N.Puteikis atsuko nugarą

Aktualu

S.Skvernelis džiaugėsi priimtu biudžetu ir išsižadėjo kaltinimų konservatoriams

Sportas

D.Rapšys apie triumfo Kinijoje priežastis: „Darbas ir tikėjimas savimi“

Aktualu

Politologas: S.Skvernelis padarė milžinišką klaidą

Vardai

Kalėdinė dvasia – Natalijos Bunkės namuose: neįprastą eglę puošė ir sūnus, ir mylimasis Edgaras

24sek

Po Virginijaus Šeškaus tirados – rimta LKL bausmė teisėjams

Aktualu

Žvalgyba ir teisėsauga gavo Sauliaus Skvernelio pranešimą, bet neaišku apie ką

Aktualu

Derybose dėl etatinio apmokėjimo dalyvavęs A.Navickas: kol kas streikas nenutraukiamas

Sportas

Tragedija Anglijoje – po susidūrimo aikštėje mirė 14-metis vartininkas

Vardai

TV „gelbėtoja“ Sandra Žutautienė namus puoš pačios kurta eglute: tokią padovanojo ir senolių porai

Aktualu

„Time“ metų žmonės – Jamalas Khashoggi ir kiti už tiesą kovojantys žurnalistai

Gazas

Išskirtinis Ukrainos prezidento P.Porošenkos pirkinys – du šarvuoti „Mercedes-Benz S 600“

Maistas

Nidos receptas: šventinis sūrio pyragas su marcipanais

Vardai

Asta Valentaitė spindėjo Britų mados apdovanojimuose: ant raudono kilimo – su užsienio žvaigždėmis

24sek

A.Džikičiaus pareiškimai: apie „Žalgirį“, keistą „Ryto“ sprendimą ir įtaką J.Valančiūnui

Aktualu

Kauno policija ieško mokinius apvogusio asmens: dingo mobilieji telefonai ir pinigai

Aktualu

Vytautas Ašeris: Trys ingredientai naujos kartos komandai – mokslas, emocijos ir laisvė

Aktualu

Lietuvos žydų bendruomenės pirmininkės perrinkimą teismas pripažino teisėtu

Naujienos

Verslas

Lietuva turi biudžetą: „milijonas lauks milijardo“, protestai lėmė kosmetinius pataisymus

Aktualu

2019-ųjų biudžetas: kiek „į rankas“ gaus pensininkas, mokytojas, prezidentė

Aktualu

Balsavime dėl biudžeto valdančiuosius parėmė du valstietiški liberalai, N.Puteikis atsuko nugarą

Aktualu

S.Skvernelis džiaugėsi priimtu biudžetu ir išsižadėjo kaltinimų konservatoriams

Sportas

D.Rapšys apie triumfo Kinijoje priežastis: „Darbas ir tikėjimas savimi“

Aktualu

Politologas: S.Skvernelis padarė milžinišką klaidą

Vardai

Kalėdinė dvasia – Natalijos Bunkės namuose: neįprastą eglę puošė ir sūnus, ir mylimasis Edgaras

24sek

Po Virginijaus Šeškaus tirados – rimta LKL bausmė teisėjams

Aktualu

Žvalgyba ir teisėsauga gavo Sauliaus Skvernelio pranešimą, bet neaišku apie ką

Aktualu

Derybose dėl etatinio apmokėjimo dalyvavęs A.Navickas: kol kas streikas nenutraukiamas

Sportas

Tragedija Anglijoje – po susidūrimo aikštėje mirė 14-metis vartininkas

Vardai

TV „gelbėtoja“ Sandra Žutautienė namus puoš pačios kurta eglute: tokią padovanojo ir senolių porai

Aktualu

„Time“ metų žmonės – Jamalas Khashoggi ir kiti už tiesą kovojantys žurnalistai

Gazas

Išskirtinis Ukrainos prezidento P.Porošenkos pirkinys – du šarvuoti „Mercedes-Benz S 600“

Maistas

Nidos receptas: šventinis sūrio pyragas su marcipanais

Vardai

Asta Valentaitė spindėjo Britų mados apdovanojimuose: ant raudono kilimo – su užsienio žvaigždėmis

24sek

A.Džikičiaus pareiškimai: apie „Žalgirį“, keistą „Ryto“ sprendimą ir įtaką J.Valančiūnui

Aktualu

Kauno policija ieško mokinius apvogusio asmens: dingo mobilieji telefonai ir pinigai

Aktualu

Vytautas Ašeris: Trys ingredientai naujos kartos komandai – mokslas, emocijos ir laisvė

Aktualu

Lietuvos žydų bendruomenės pirmininkės perrinkimą teismas pripažino teisėtu

Vardai

Ypatingos

03:17
07:15

Gera keliauti kartu

Kviečiame anties

Šiemet buvau geras

Maistas

Dovanoju sveikatą

Sveikata

Parašykite atsiliepimą apie Mokslas.IT