研究发现闪电触发核反应

资料来源:massmiliano clari/alamystockphoto

稀有的原子形式，如碳-13、碳-14和氮-15，被用来说明古代手工艺品的时代，并探索史前食物链的微妙差异。这些稀有同位素来自哪里？研究发现，它们来自外层空间高能宇宙射线引发的大气中复杂的亚原子级联反应。现在科学家们又增加了一种新的同位素引发剂:闪电。

碳-13是一种用于探索各种地球化学过程的示踪剂，通常在高能宇宙射线进入大气层并与氮-14碰撞时产生，氮-14是那里最丰富的氮形式。这些原子失去了一个中子，留下了不稳定的氮-13原子，释放出一个中微子和一个带正电的电子。这一反应(以及随后当正电子与带负电的电子碰撞时发生的湮灭)产生了稳定的碳13原子和两种特定能量的伽马射线，通常用于探测宇宙射线。

然而，今年2月，科学家们在日本西北海岸观测午后雷暴时得到了同样的信号。更重要的是，该小组还探测到了更大范围的伽马射线。这些射线是由*中子与氮14原子碰撞时产生的不稳定氮15原子释放的。这意味着猛烈的闪电可能引发一系列与宇宙射线相同的核反应。研究人员在最近出版的《自然》杂志上报道了这一发现。

然而，他们还表示，这些雷暴产生的同位素可能只占所有这些原子的一小部分，因此最新的发现不太可能改变其他科学家使用它们进行年代测定和地球科学追踪的方式。(宗华)