Во время грозы в небе над Японией были зафиксированы разряды молний, вызвавшие ядерные реакции, в результате которых радиация и антиматерия с дождем выпали на Землю. Хотя это может показаться сюжетом научно-фантастического триллера, ученые говорят, что нет никаких оснований для беспокойства, поскольку данное излучение не вреднее фоновой радиации, которую уже испытывает наша планета.
Исследование было проведено группой специалистов из Киотского университета и опубликовано в журнале Nature.
© John D Sirlin | Shutterstock
«Поскольку радиоактивные изотопы недолговечны, пространственно ограничены и содержатся в относительно небольшом количестве по сравнению с обычными фоновыми радиационными средами, я думаю, что этот феномен не представляет угрозы для здоровья», — сказал астрофизик Теруаки Эното.
С 1980-х годов считалось, что во время гроз в атмосфере происходят ядерные реакции деления, вызванные тем, что электроны высокой энергии производят гамма-лучи.
Кроме того, ученые отмечают, что это только второй раз, когда было обнаружено естественное образование в атмосфере радиоактивных изотопов, и впервые — в виде частиц, созданных космическими лучами от Солнца и других звезд.
«Теоретически предполагалось, что фотоядерная реакция в атмосфере может быть вызвана такой высокоэнергетической радиацией. Несколько исследовательских групп накопили свидетельства этого феномена, такие как сигналы нейтронов или позитронов, которые являются продуктами этой реакции», — пояснил профессор Эното.
Ранее ученые использовали обсерватории и спутники для обнаружения этих нейтронов, позитронов и других частиц. Но до сих пор было трудно подтвердить, что они являются продуктом ядерных реакций.
Во время грозы в феврале этого года профессор Эното и его команда обнаружили интенсивное излучение от двух разрядов молнии недалеко от побережья, используя оборудование, установленное на атомной электростанции Касивазаки-Карива в японской префектуре Ниигата. За ними последовала протяженная линия гамма-лучей с теми же энергетическими признаками, которые ученые ожидали увидеть от позитронов и электронов после ядерной реакции.
«Эта линия является убедительным свидетельством аннигиляции электрон-позитрон и представляет собой однозначное свидетельство того, что фотоядерные реакции могут быть вызваны грозами», — сказал физик Леонид Бабич из Российского федерального ядерного центра.
Согласно статье в журнале Nature, полученные результаты могут раскрыть ранее неизвестный канал для генерации изотопов углерода, азота и кислорода на Земле. И по меньше мере это доказывает, что в грозах происходит больше процессов, чем думали ученые.
«Обычно люди думают, что молния может взаимодействовать с электронами в атомах. Но фотоядерные реакции показывают, что молния взаимодействует даже с ядрами, если гамма-лучи имеют достаточно высокую энергию для выбивания нейтронов из ядер», — сказал профессор Эното в интервью ScienceAlert.
«Происходят ли эти реакции во всех грозах или нет, — все еще открытый вопрос. Чтобы ответить на него, нам нужно больше статистических и количественных исследований. Я лично подозреваю, что фотоядерная реакция имеет место во время мощных событий».