التفاعلات النووية الرعدية Thunderous nuclear reactions

في مقالة نشرت حديثا في مجلة ناتشر nature :
نظرة ثاقبة على كهرباء الغلاف الجوي واكتشاف دور العواصف الرعدية في تحفيز التفاعلات النووية, وكشف النقاب عن المصدر الطبيعي للنظائر المشعة على الأرض.

في عام 1925 اقترح الفيزيائي الاسكتلندي تشارلز ويلسون الفكرة القائلة بأن العواصف الرعدية يمكن أن تؤدي إلى تفاعلات نووية, لكن الإمكانيات المحدودة لعلم الفيزياء في ذلك الوقت حال دون إثبات ويلسون لفكرته.
من المعروف أن النترونات هي من بين المنتجات المحتملة للتفاعلات النووية، وبالتالي فإن الكشف عن هذه النترونات في عاصفة رعدية من شأنه أن يوفر أدلة جيدة على اقتراح ويلسون.
في عام 1985 تم نشر أول بحث يوثق لتحرر النترونات خلال عاصفة رعدية, وقد جرت هذه الملاحظات في جبال الهيمالايا في منطقة ذات نشاط رعدي عالي (حوالي 30 ضربة من البرق يوميا), ومنذ ذلك الوقت توالت الدراسات حول رصد النترونات خلال العواصف الرعدية ومن جميع أنحاء العالم.

حول آلية تحرر النترونات :
في هذه الدراسة وجد الباحثون أن عاصفة رعدية يمكن أن تولد أشعة غاما عالية الطاقة لدرجة أنها تكفي لانتزاع نترون من نواة النتروجين -14 مما يعطي نظير غير مستقر النتروجين 13, والذي بدوره يتحلل إلى نواة مستقرة من الكربون 13 مصدراً نيترينو وبوزيترون (جسيم مضاد للإلكترون), أخيرا البوزيترون المتولد مع الإلكترون من ذرات الغلاف الجوي يُـنتج زوج من أشعة غاما كل منها لديه طاقة تقد بـ 0.511 ميغا الكترون فولت.
والدراسات المستقبلية ستتحقق ما إذا كانت العواصف الرعدية تُـنتج نظائر أخرى (مثل نظائر الهيدروجين والهليوم والبريليوم), إضافة إلى دراسة العواصف الرعدية في أجواء الكواكب الأخرى مثل كوكب المشتري والزهرة.

المصدر