Nature ：新发现！ 闪电可引发核反应

在以往的认知中，人们已经足够证据发现了闪电所蕴含的化学潜力，例如将空气中的氮气和氧气，合成出氨气释放到空气中。闪电是一个不错的电化学反应器，可以产生在自然界一般情况下难以合成出的化合物。尽管如今早已不是富兰克林冒着生命危险放风筝的时代，可使用的检测仪器可以说发生了翻天覆地的变化，但是如藏云隐雾之龙一样见首不见尾的闪电，依然有足够的魅力值得我们花精力去研究，其在光亮之下掩盖的神奇能力。

雷电放电和亚秒衰减高能辐射

（来源：Nature ）

来自日本京都大学的榎户辉扬（Teruaki Enoto）团队首次给出细致而有说服力的证据，证明闪电可以在大气中合成放射性同位素。物理学家早就知道，闪电可以产生γ射线和中子，并猜测γ射线和空气中的氮原子核相互作用可以产生放射性原子核。辉扬团队确认了这一猜测，他们测量到，指示核衰变的γ射线信号在闪电发生约1分钟后达到峰值，他们称这就是有¹³N等放射性同位素生成的证据。 

光核反应引起的一系列放射的过程

（来源：Nature ）

榎户辉扬和同事用四台辐射探测器，在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。根据数据，研究团队提出闪电引发的一波γ射线光子与大气核碰撞，并产生核反应。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。

闪电产生的中子扩散和放射正电子的云漂移

（来源：Nature ）

此研究证明闪电和雷云是天然的粒子加速器。此前，在地球上只有两种已知的碳同位素来源：从地质时代起源于恒星核合成的稳定原始¹³C，以及通过与宇宙射线相互作用在大气中产生的半稳定¹⁴C。闪电引发的大气核反应为地球上自然产生碳、氮和氧的同位素（¹³C、¹⁴C、¹³ N、¹⁵N和¹⁵O）提供了一个前所未知的通道。短寿命的同位素¹³N和¹⁵O产生的正电子为地面观测和研究闪电提供了新的方法。更稳定的¹³C、¹⁴C和¹⁵N同位素有助于研究地球上的天然同位素组成，尽管只有一小部分。