Radioaktivní blesky
Již delší dobu panovalo podezření, že vysoké hustoty energií v blesku dokáží generovat ionizující záření, ale teprve v devadesátých letech minulého století se podařilo domněnku potvrdit. Družice Compton a RHESSI byly postaveny za účelem výzkumu vesmírného gama záření a energetických částic. Mimo jiné však objevily ještě zvláštní třídu gama záblesků pocházejících z bouřkových oblastí na Zemi. Tyto záblesky jsou velice krátké, většinou trvají kolem jedné milisekundy.
Gama záblesky vznikající při úderu blesku směřují většinou nahoru a jsou způsobeny relativistickými elektrony urychlenými obrovskými elektrickými poli v blesku. Vzhledem k tomu, že se jedná o velmi tvrdé gama (za gama fotony považujeme fotony s energií větší než 0.1 MeV, z blesku unikají fotony s energií asi 20x vyšší), vyrojily se brzy obavy, zda blesky nemohou být zdrojem radioaktivních izotopů N13 nebo O15.
Myšlenka to není úplně nová, již před sto lety s podobným nápadem přišel skotský fyzik Charles Wilson, ale tehdejší detekční technika nemohla jeho domněnky potvrdit. To se podařilo až nedávno Teruaki Enotovi a jeho kolegům z Kjótské University, kteří pracovali na detektorech jaderné elektrárny Kashiwazaki-Kariwa v projektu ThunderCloud.
Enotův tým si položil otázku, jak prokázat přítomnost radioaktivních izotopů kyslíku nebo dusíku v době úderu blesku nebo krátce po něm, než atmosférické proudění zředí jejich koncentraci na okraj měřitelnosti. Brzy dospěli k názoru, že takový přístup by byl značně problematický, a zaměřili se na detekci jiných produktů případného štěpení jader.
Nezbývalo než pasivně vyčkávat, až se bouřka přiblíží dostatečně blízko k jejich detektorům. Po několika letech čekání se dočkali. Dva souběžné blesky udeřily ve vzdálenosti asi dva kilometry a současně detektory zaznamenaly silný gama záblesk trvající stovky milisekund.
Patrně tu došlo k tomu, že původní gama záblesk způsobený samotným bleskem se spotřeboval na vyražení neutronů z jader dusíku N14. Volné neutrony byly zakrátko pohlceny jiným jádrem dusíku, který se tím transformoval na excitovaný izotop N15 a posléze vyzářil gama foton. Tento proces nějakou dobu trvá, což vysvětluje dlouhou dobu dosvitu.
Izotopu dusíku N14 se také může přeměnit jeden neutron na proton a obohatit tak naši atmosféru o izotop uhlíku C14. Vraťme se však k prvnímu jádru dusíku, ze kterého byl gama fotonem vyražen neutron. Přeměnil se tak na nestabilní izotop N13, který se inverzním beta rozpadem změní na stabilní atom uhlíku C13. Přitom se z jádra uvolní pozitron.
Život pozitronu v našem světě je velice krátký, při první srážce s elektronem anihiluje na dvojici gama fotonů s charakteristickou energií 0.51 MeV. Právě tyto fotony byly registrovány po dobu zhruba jedné minuty.
Vyhodnocování naměřených údajů byla věnována maximální péče. Byl například uvažován i směr a síla větru v době úderu blesku, aby se zohlednily všechny možné vlivy na přístroje. Teruaki Enoto tvrdí, že není možná jiná interpretace naměřených údajů, a tak lze mít za prokázané, že při úderu blesku vznikají radioaktivní izotopy.
Přesto nejsou všechny záhady ještě objasněny. Je možné, že za jiných podmínek dochází k jiným procesům a vznikají jiné izotopy. Měření Enotova týmu můžeme brát jako základ nového oboru, který jistě přinese mnoho dalších záhad. Víme například, že pozemské bouře jsou ve srovnání s elektrickými výboji na jiných planetách zanedbatelné. Je výzvou pro konstruktéry meziplanetárních sond vyvinout přístroje schopné změřit, k čemu dochází při nesrovnatelně mohutnějších výbojích.
Takhle vypadá zpomalený záznam růstu atmosférického výboje, jak ho zaznamenala rychlostní kamera.
Dana a Rudolf Mentzlovi
Za meteorologickými družicemi
Družice pozorují Zemi z vesmíru už po desítky let. Jejich snímky se staly běžnou součástí předpovědí počasí. Jak pracují a co umí změřit? Jak přispívají ke studiu klimatu?
Dana a Rudolf Mentzlovi
Holandsko proti moři
Po staletí Holandsko čelí záplavám z moře a opět si vydobývá své území. Ani v dnešní době práce nepřestává.
Dana a Rudolf Mentzlovi
Za jadernou fúzí k Baltskému moři
Už desítky let se ozývají zprávy o termojaderné fúzi jako zdroji energie pro budoucnost. Jak pokračují výzkumy a čím se liší tokamak a stelarátor?
Dana a Rudolf Mentzlovi
Hledání druhé Země
Po nedávném objevu hnědého trpaslíka neusnula ondřejovská skupina výzkumu exoplanet na vavřínech. Bude se podílet na vyhledávání Superzemí. Rozhovor s hlavním řešitelem.
Dana a Rudolf Mentzlovi
Světlo z hloubi vesmíru
Hvězdáři z Ondřejova objevili hnědého trpaslíka ve vzdálené soustavě v souhvězdí Raka; tuto zprávu sdělila média minulý měsíc. Rozhovor s objeviteli.
Další články autora |
Stovky amerických obrněnců se v řádu dnů nepozorovaně přemístily do Česka
Několik set vozidel americké armády včetně obrněnců Bradley nebo transportérů M113 se objevilo ve...
Nahá umělkyně za zvuků techna házela před dětmi hlínou. Už to řeší policie
Policie prošetřuje vystoupení, ke kterému došlo na Akademii výtvarných umění (AVU). Umělkyně a...
Auto vyjelo z vozovky a srazilo tři lidi. Žena zemřela, dvě vnučky jsou zraněné
Osobní auto srazilo dnes odpoledne v Čáslavicích na Třebíčsku ženu a dvě děti. Žena srážku...
Podvod století za 2,4 miliardy. Ortinskému hrozí osm let a peněžitý trest 25 milionů
Luxusní auta, zlaté cihly, diamanty a drahé nemovitosti. To vše si kupoval osmadvacetiletý Jakub...
Vyváděla strašné věci. Zahradil označil Jourovou za nejhorší z eurokomisařů
Premium Když Česko vstoupilo 1. května do Evropské unie, byl tam matador ODS Jan Zahradil kooptován...
Mexičtí narkos už nepašují peníze, platí si šmouly. Je to legální a bez rizika
Premium Vsaďte se, že nevíte, jak mexičtí narkos pašují peníze z Ameriky. Jistě, viděli jste v seriálech na...
Nová vlna podvodů. Vyluxovaným účtem to nekončí, přeprodávají se osobní data
Premium Kyberzločinu dlouhodobě přibývá, v Česku se s končící lhůtou pro daňová přiznání podvodníci...
Životní prostředí v Československu patřilo k nejhorším na světě, líčí vědec
Premium V roce 1989 se stal vůbec prvním ministrem životního prostředí. Profesor Bedřich Moldan patří mezi...
Auto za tahačem s tankem zastavilo. Už ale ne kamion, který osobák sešrotoval
Při nehodě tří aut zemřel na dálnici D1 mezi Bohumínem a Polskem jeden člověk, další dva jsou...
- Počet článků 135
- Celková karma 0
- Průměrná čtenost 728x