闪电确是同位素产生的“自然通道”
张梦然
2017年11月23日 来源：科技日报
据英国《自然》杂志21日在线发表的一项物理学研究称，科学家通过辐射探测器首次发现了决定性证据：闪电能够引发大气核反应，并产生放射性同位素。该发现意味着闪电终于成为人们已知的可产生同位素的自然通道，同时也为深刻理解气象中物理学极端事件打开了一扇窗。
云与云之间、云与地之间或者云体内各部位之间的强烈放电现象很常见，但人们对其具体过程的认识，并不如想象中的透彻。闪电过程中的主要物理和化学过程都是在闪电通道内进行的，目前科学家认为，闪电中伽马射线的能量应该可以导致大气中的光核反应，从而产生中子和正电子（电子对应的反物质）。然而，这一反应长久以来都没有决定性的观测证据。
此次，日本京都大学一个科研团队利用4台辐射探测器，于2017年2月6日发生在日本的一场雷暴中，检测到中子和正电子信号。根据最新数据，研究人员发现，闪电引发了一波伽马射线光子与大气核碰撞，并产生核反应。而大气中的光核反应产生中子和不稳定的放射性同位素，并在衰变中产生正电子。
早在2014年，美国科学家的研究就已表明，几乎任何类型的雷暴均可以产生伽马射线，包括那些非常微弱的雷暴，而此次的研究证明，这种迅猛地放电过程能够引发大气核反应。研究人员表示，该发现也使闪电成为地球上已知的第二条自然通道，可在和宇宙射线互相作用后产生碳13、碳14和氮15等同位素，这一基础科研成果将对未来的天体研究具有重要意义。
