(no subject)
May. 31st, 2020 10:21 am![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
idelsonА знали ли вы то, что я узнал только недавно?
Во-первых я узнал, что внутри молнии температура достигает 50000 ° (для сравнения, на поверхности Солнца темтература 6000 °).
Узнав это, я задался вопросом, а почему, собственно говоря, при такой температуре не происходит термоядерных и других ядерных реакций. Задал вопрос со-прихожанину по синагоге, профессору-физику. Видите, какая польза от того, что синагоги снова открылись, пусть и в ограниченном режиме!
Получил от него ответ, что, видимо, слишом короткое время или слишком мало дейтерия. А по окончании Шаббата сам полез искать. И узнал следующее.
Первым предположил, что внутри молнии может происходить термоядерная реакция 2H(2H, n)3He , предположил в 1925 г. Чарлз Уилсон (тот самый, который изобрел камеру Уилсона). С тех пор подсчитали, что количество дейтерия и время вспишки молнии (примерно 100 мсек) достаточно, чтобы молния излучала 1015 нейтронов. И, начиная с 1985 г., смогли действительно найти нейтронное излучение из молнии, но в количествах, значительно меньших, чем предсказанное. И пришли к выводу, что все-таки термоядерная реакция в молнии происходить не может [3].
Но кое-что все-таки есть. Во-первых, вспышка молнии работает как ускоритель электронов до очень больших скоростей. Сталкиваясь с атомами, эти электроны вызывают мощное γ-излучение, хорошо видное из космоса.
γ-излучение при вспышке молнии (из [1]).
Во-вторых, и быстрые электроны, и γ-излучение выбивают нейтроны из ядер 14N и 16О, с образованием, соответственно, 13N (период полураспада около 10 мин) и 15О (период полураспада 2 мин). Они распадаются с выделением позитрона, который аннигилирует с электроном. Энергия этой аннигиляции очень характерная - 0.511 MeV, и поэтому ее легко отделить от всего остального излучения. И действительно, авторы статьи [1] смогли детектировать первичную вспышку γ-излучения в течение самой вспышки молнии, а затем вторичную вспышку с характерной энергией, растянутую на 1-2 минуты.
Картинка из [2]
Картинка из [1]
Таким образом, термоядерная реакция внутри молнии, судя по всему, не происходит, но ядерные реакции (в частности, образование антивещества) - вполне. Кроме того, говорят, что при вспышке молнии образуется приличное количество 14С, вполне сравнимое с тем, что образуется в результате космических лучей.
Во-первых я узнал, что внутри молнии температура достигает 50000 ° (для сравнения, на поверхности Солнца темтература 6000 °).
Узнав это, я задался вопросом, а почему, собственно говоря, при такой температуре не происходит термоядерных и других ядерных реакций. Задал вопрос со-прихожанину по синагоге, профессору-физику. Видите, какая польза от того, что синагоги снова открылись, пусть и в ограниченном режиме!
Получил от него ответ, что, видимо, слишом короткое время или слишком мало дейтерия. А по окончании Шаббата сам полез искать. И узнал следующее.
Первым предположил, что внутри молнии может происходить термоядерная реакция 2H(2H, n)3He , предположил в 1925 г. Чарлз Уилсон (тот самый, который изобрел камеру Уилсона). С тех пор подсчитали, что количество дейтерия и время вспишки молнии (примерно 100 мсек) достаточно, чтобы молния излучала 1015 нейтронов. И, начиная с 1985 г., смогли действительно найти нейтронное излучение из молнии, но в количествах, значительно меньших, чем предсказанное. И пришли к выводу, что все-таки термоядерная реакция в молнии происходить не может [3].
Но кое-что все-таки есть. Во-первых, вспышка молнии работает как ускоритель электронов до очень больших скоростей. Сталкиваясь с атомами, эти электроны вызывают мощное γ-излучение, хорошо видное из космоса.
γ-излучение при вспышке молнии (из [1]).
Во-вторых, и быстрые электроны, и γ-излучение выбивают нейтроны из ядер 14N и 16О, с образованием, соответственно, 13N (период полураспада около 10 мин) и 15О (период полураспада 2 мин). Они распадаются с выделением позитрона, который аннигилирует с электроном. Энергия этой аннигиляции очень характерная - 0.511 MeV, и поэтому ее легко отделить от всего остального излучения. И действительно, авторы статьи [1] смогли детектировать первичную вспышку γ-излучения в течение самой вспышки молнии, а затем вторичную вспышку с характерной энергией, растянутую на 1-2 минуты.
Картинка из [2]
Картинка из [1]
Таким образом, термоядерная реакция внутри молнии, судя по всему, не происходит, но ядерные реакции (в частности, образование антивещества) - вполне. Кроме того, говорят, что при вспышке молнии образуется приличное количество 14С, вполне сравнимое с тем, что образуется в результате космических лучей.
- Enoto T, et al. (2017) Photonuclear reactions triggered by lightning discharge. Nature. 551:481‐484
- Babich L. (2017) Thunderous nuclear reactions. Nature. 551:443‐444
- Babich L. (2006) Generation of neutrons in giant upward atmospheric discharges JETP Letters 84:285–288
