Механизм образования свободных нейтронов от молнии озадачил ученых

В 1985 году советские ученые заметили, что когда над их нейтронным детектором проходил шторм, наблюдалось увеличение потока нейтронов. К сожалению, уровень контрольной аппаратуры не позволил им тогда выяснить какие-либо дополнительные сведения, помимо самого этого наблюдения.

С тех пор ученые выдвинули несколько возможных объяснений наблюдаемого притока. Одно из них гласит, что сильные поля, возникающие при ударах молнии, изменяют траектории мюонов космического излучения. Согласно второму, во время молнии происходит излучение гамма-лучей, генерирующих нейтроны в ходе фотоядерного процесса. Но недавние измерения показали, что ни одна из этих теорий не может объяснить полученные данные.

Российские ученые провели новый эксперимент, который позволил значительно уточнить предыдущие данные. Они установили три детектора нейтронов, которые были чувствительны к малой энергии нейтронов: один над землей, другой частично в здании, а третий над землей с более сильным экранированием. Также применялся еще и традиционный нейтронный детектор высоких энергий. Помимо этого, электрическая активность грозы измерялась посредством целого ряда приборов, что позволяло более точно сравнить зависимость электрической активности и показателей количества нейтронов во время грозы.

Зачем нужно столько нейтронных детекторов? Дело в том, что они необходимы для учета влияния фонового шума космического излучения.

Полученные данные показывают четкие скачки показаний датчиков нейтронов низкой энергии одновременно с электрическим разрядом от молнии. К сожалению, временная разрешающая способность нейтронных детекторов составляет 1 минуту, поэтому невозможно извлечь сколько-нибудь более детальную информацию о приливе нейтронов. Три экранированных детектора, показывают, что нейтроны не образовываются внутри самих детекторов.

Детектор нейтронов высоких энергий также показал увеличение активности во время шторма, но это вызвано тем, что он принимает сигналы также от нейтронов низких энергий. Таким образом, космическое излучение не является источником возникновения прилива нейтронов во время молнии.

К удивлению ученых, новые данные свидетельствуют, что при ударе молнии каждую секунду образуется до 5000 нейтронов на кубический метр.

Такое высокое число не сочетается со вторым объяснением, согласно которому нейтроны образуются от фотонов высоких энергий (гамма излучение).

Оригинал (на англ. языке): Arstechnica

• Захороненные формы рельефа раскрывают древнее ледниковое прошлое Северного моря
• Гималаи разрушили 30% континентальной коры в зоне столкновения
• Западные пограничные течения и их влияние на климат
• Резьба на древнем памятнике может быть самым старым календарем в мире
• Учёные предлагают рекомендации по исследованию солнечного геоинжиниринга
• Странная цифровая маска гарантирует, что люди будут держаться на расстоянии
• Удивительное открытие: свет может заставить воду испаряться без нагревания
• Археологи обнаружили самую древнюю деревянную структуру в мире