Bliksem blijkt na te gloeien met gammastraling

Als een bliksemschicht door de lucht klieft, ontstaan er kortstondige gammaflitsen. Nu blijkt uit simulaties dat er nog veel langer een nagloed van de straling blijft hangen. Onderzoekers van het Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) in Amsterdam ontdekten samen met Braziliaanse collega’s dit verschijnsel.

De langdurige gammastraling die de onderzoekers in hun computersimulaties zagen verschijnen, is waarschijnlijk een nagloed van felle gammaflitsen die ontstaan bij bliksem. Het bestaan van die flitsen is al ruim twintig jaar bekend, maar hoe ze precies ontstaan tijdens een onweersbui is nog grotendeels onduidelijk. Metingen doen aan die gammastraling is namelijk lastig omdat de flitsen zeer gefocust zijn en hooguit een paar milliseconden duren. De nagloed straalt alle kanten op en is veel langer meetbaar en kan daarom helpen bij het bestuderen van de gammaflitsen en bliksem, vertelt Casper Rutjes van het CWI.

Onweer en bliksem

Bliksem slaat bij voorkeur in op het hoogste punt. In dit geval is een hoge boom de klos.
Bron: Wikimedia Commons

Bliksem is de ontlading van een elektrisch geladen onweerswolk. De negatief geladen elektronen schieten dan van de onweerswolk naar bijvoorbeeld de aarde. Als deze elektronen met een hoge snelheid door de lucht suizen, kunnen ze botsen met de atoomkernen van stikstof- en zuurstofmoleculen in de lucht. Bij die botsingen kan krachtige gammastraling vrijkomen. Die straling heeft genoeg energie om protonen en neutronen uit atoomkernen van luchtmoleculen te slaan. De losse, positief geladen protonen verdwijnen vrij snel, maar de neutrale neutronen kunnen wat langer van hun vrijheid genieten.

Nagloed

‘Naar die vrije neutronen doen wij al een tijdje onderzoek’, vertelt Rutjes. ‘Toen we het tijdspad van de neutronen bestudeerden met computersimulaties troffen we in de resultaten de nagloed aan.’ De onderzoekers besloten het verschijnsel verder te onderzoeken. Ze kwamen tot de conclusie dat de nieuwe gammastraling waarschijnlijk ontstaat als een vrij neutron wordt opgeslokt door een atoomkern in de lucht. De energie van de gammastraling die het neutron lossloeg uit een atoomkern, komt dus weer vrij als het neutron opgenomen wordt door een ander atoom.

De gammastraling van de nagloed die op die manier ontstaat kan wel duizend tot tienduizend keer langer blijven hangen dan de eerste gammaflits. Het bestaan van de gloed is nog maar door één meting bevestigd, omdat de meeste onderzoekers niet lang genoeg maten.

Bang voor de nagloed hoeven we trouwens niet te zijn. Rutjes: ‘De stralingsdosis is minder dan wat de passagiers aan achtergrondstraling ontvangen tijdens een uur vliegen.’

Mis niet langer het laatste wetenschapsnieuws en meld je nu gratis aan voor de nieuwsbrief van New Scientist.

Lees verder:

Over de auteur

Dorine Schenk

Dorine Schenk is freelance wetenschapsjournalist voor o.a. NRC en New Scientist. Ze studeerde (astro-)deeltjesfysica aan de Universiteit van Amsterdam. Daarnaast houdt ze van hardlopen. Volg haar op Twitter via @dorineschenk.



Plaats een reactie