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日本观测确认雷电能产生正电子

时间:2017-11-25 19:17:43  来源:  作者:

 新华社东京11月25日电(记者华义)日本研究人员最新观测发现,雷电发生时的确会产生正电子,它们来自雷电引发的大气核反应。

  正电子是电子的反粒子,是一种反物质,它不能稳定存在,遇到电子会与之发生湮灭。此前就有研究认为,雷电发生时释放伽马射线,这种射线的高能量可以在大气中触发光核反应,产生中子以及正电子。日本研究人员的最新观测结果印证了这一说法。


  东京大学、京都大学等机构研究人员组成的团队从2006年开始,在雷电频发的日本海沿岸等地观测雷电发生时释放的伽马射线。

  今年2月初,研究小组在新潟县沿海设置的4个辐射探测器在雷电发生时捕捉到了中子和正电子信号。对信号数据进行分析后,研究人员发现,雷电触发的伽马射线光子与大气中的氮原子发生了复杂的核反应。这种光核反应产生了中子以及不稳定的放射性同位素,放射性同位素在衰变过程中产生了正电子。

  研究人员在新一期英国《自然》杂志网络版上报告说,整个过程其实分3段。第一段是雷电引发的伽马射线,持续不到1毫秒。

  经过数据计算和分析发现,第二段是上述光核反应产生的中子被大气中其他粒子再吸附时发出的伽马射线余晖,大约持续几十毫秒。第三段是正电子遇到电子发生的湮灭事件,持续长达1分钟,这也就导致产生了“加长版”的伽马射线暴。

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