বজ্রপাত থেকে এক্স-রে ফ্ল্যাশের থ্রেশহোল্ড সিমুলেশন দ্বারা চিহ্নিত করা হয়

বজ্রপাতের সময় এক্স-রে ফ্ল্যাশগুলি কীভাবে তৈরি হয় সে সম্পর্কে নতুন অন্তর্দৃষ্টি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, ফ্রান্স এবং চেক প্রজাতন্ত্রের গবেষকরা তৈরি করেছেন। কম্পিউটার সিমুলেশন ব্যবহার করে, নেতৃত্বে একটি দল ভিক্টর পাস্কো পেন স্টেট ইউনিভার্সিটিতে দেখিয়েছেন কীভাবে ফ্ল্যাশের জন্য দায়ী ইলেকট্রনগুলির তুষারপাতগুলি বজ্রপাতের পূর্বসূরী দ্বারা উত্পাদিত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রগুলি ন্যূনতম প্রান্তিকে ট্রিগার হয়। এই আবিষ্কারটি ল্যাবে এক্স-রে তৈরির জন্য নতুন কৌশলগুলির বিকাশের দিকে নিয়ে যেতে পারে।

টেরেস্ট্রিয়াল গামা-রে ফ্ল্যাশ (TGFs) পৃথিবীর বায়ুমণ্ডলের মধ্যে উত্স থেকে উচ্চ-শক্তি ফোটনের নির্গমনকে জড়িত করে। যদিও গামা-রশ্মি শব্দটি ব্যবহার করা হয়, বেশিরভাগ ফোটন ইলেকট্রনের ত্বরণ দ্বারা তৈরি হয় এবং তাই এক্স-রে।

এই এক্স-রেগুলি মেগাইলেক্ট্রনভোল্ট শক্তি পরিসরে নির্গত হয় এবং তাদের সৃষ্টি বজ্রপাতের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে জড়িত। যদিও TGFগুলি বিরল এবং অবিশ্বাস্যভাবে সংক্ষিপ্ত, তবে তারা এখন নিয়মিতভাবে যন্ত্র দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা হয় যা মহাকাশ থেকে গামা রশ্মি সনাক্ত করে।

স্পেস টেলিস্কোপ

"টিজিএফগুলি 1994 সালে নাসার কম্পটন গামা রে অবজারভেটরি দ্বারা আবিষ্কৃত হয়েছিল," পাস্কো ব্যাখ্যা করে৷ "তারপর থেকে, NASA এর ফার্মি গামা-রে স্পেস টেলিস্কোপ সহ অন্যান্য অনেক অরবিটাল অবজারভেটরিগুলি এই উচ্চ শক্তির ঘটনাগুলিকে ধারণ করেছে।"

তাদের প্রাথমিক আবিষ্কারের পর, TGF-এর উৎপত্তি ইলেকট্রনের সাথে যুক্ত ছিল যা "বজ্রপাতের নেতাদের" তীব্র বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা বায়ুর অণু থেকে মুক্ত হয়। এগুলি আয়নিত বায়ুর চ্যানেল যা একটি ঋণাত্মক চার্জযুক্ত ক্লাউড বাস এবং ধনাত্মক চার্জযুক্ত স্থলের মধ্যে গঠন করে। নাম অনুসারে, বজ্রপাতের নেতাদের সৃষ্টি খুব শীঘ্রই বজ্রপাতের দ্বারা অনুসরণ করা হয়।

একবার এই ইলেক্ট্রনগুলি বাজ নেতায় মুক্ত হয়ে গেলে, তারা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের দ্বারা ত্বরান্বিত হয় এবং আরও ইলেকট্রন মুক্ত করতে অণুর সাথে সংঘর্ষ হয়। এই প্রক্রিয়াটি চলতে থাকে, খুব দ্রুত আরও বেশি ইলেক্ট্রন তৈরি করে যা Pasko একটি "ইলেক্ট্রন তুষারপাত" বর্ণনা করে।

আয়নাইজিং এক্স-রে

ইলেকট্রন অণুর সাথে সংঘর্ষের সময়, ইলেকট্রন দ্বারা হারিয়ে যাওয়া কিছু শক্তি এক্স-রে আকারে বিকিরণ হয়। এই এক্স-রেগুলি সমস্ত দিকে ভ্রমণ করে - ইলেক্ট্রন তুষারপাতের পথ বরাবর পিছনে সহ। ফলস্বরূপ, এক্স-রেগুলি তুষারপাত থেকে আরও বেশি অণু আয়নিত করতে পারে, আরও ইলেকট্রন মুক্ত করে এবং TGFগুলিকে আরও উজ্জ্বল করে তোলে।

এই প্রাথমিক মডেলটি 2000 এর দশকের গোড়ার দিকে কল্পনা করার পরে, গবেষকরা কম্পিউটার সিমুলেশনে আচরণটি পুনরায় তৈরি করার চেষ্টা করেছিলেন। এখনও অবধি, তবে, এই সিমুলেশনগুলি বাস্তব বজ্রপাতের আঘাতে পর্যবেক্ষণ করা TGF এর আকারগুলি ঘনিষ্ঠভাবে অনুকরণ করতে পারেনি।

Pasko এবং সহকর্মীরা বিশ্বাস করেন যে সাফল্যের এই অভাব এই সিমুলেশনগুলির তুলনামূলকভাবে বড় আকারের সাথে সম্পর্কিত, যা সাধারণত অঞ্চলগুলিকে মডেল করে যা কয়েক কিলোমিটার জুড়ে। যাইহোক, এই সর্বশেষ কাজটি পরামর্শ দেয় যে TGFগুলি সাধারণত উচ্চ কম্প্যাক্ট অঞ্চলে গঠন করে (আকারে 10-100 মিটার পর্যন্ত) বজ্রপাতের নেতাদের টিপস ঘিরে থাকে। এখন অবধি, এই কমপ্যাক্টনেসের চারপাশের কারণগুলি মূলত একটি রহস্য রয়ে গেছে।

ন্যূনতম থ্রেশহোল্ড

তাদের গবেষণায়, গবেষকরা ধরে নিয়েছিলেন যে TGFগুলি তখনই গঠন করে যখন বাজ নেতার বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের শক্তি ন্যূনতম থ্রেশহোল্ড মান অতিক্রম করে। মহাকাশের আরও কমপ্যাক্ট অঞ্চলের অনুকরণ করে, পাস্কো এবং সহকর্মীরা এই থ্রেশহোল্ডটি সনাক্ত করতে সক্ষম হয়েছিল। আরও কী, এইভাবে উত্পাদিত TGFগুলি পূর্ববর্তী সিমুলেশনগুলির তুলনায় বাস্তব পর্যবেক্ষণগুলিকে অনেক বেশি ঘনিষ্ঠভাবে মেলে।

বজ্রপাত তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ তৈরি করে

Pasko এবং সহকর্মীরা আশা করেন যে ভবিষ্যতের সিমুলেশনগুলি TGF ইলেক্ট্রন তুষারপাত প্রক্রিয়াটিকে আরও ঘনিষ্ঠভাবে অনুকরণ করতে পারে - সম্ভাব্যভাবে ল্যাবে এক্স-রে তৈরির জন্য নতুন কৌশলগুলির দিকে পরিচালিত করে। "ইলেক্ট্রোডের উপস্থিতিতে, একই পরিবর্ধন প্রক্রিয়া এবং এক্স-রে উত্পাদন ক্যাথোড উপাদান থেকে পলাতক ইলেক্ট্রন তৈরি করতে পারে," পাস্কো ব্যাখ্যা করে।

শেষ পর্যন্ত, এটি গ্যাসগুলিতে নিয়ন্ত্রিত বৈদ্যুতিক স্রাবের মাধ্যমে এক্স-রে কীভাবে উত্পাদিত হতে পারে সে সম্পর্কে গভীর অন্তর্দৃষ্টির দিকে নিয়ে যেতে পারে। এটি কমপ্যাক্ট, অত্যন্ত দক্ষ এক্স-রে উত্স হতে পারে। Pasko উপসংহারে বলেন, "আমরা বিভিন্ন ইলেক্ট্রোড সামগ্রী, সেইসাথে গ্যাসের চাপের ব্যবস্থা এবং রচনাগুলি অন্বেষণ করার জন্য অনেক নতুন এবং আকর্ষণীয় গবেষণার প্রত্যাশা করি যা ছোট স্রাব ভলিউম থেকে এক্স-রে উত্পাদনকে উন্নত করবে।"

কাজ বর্ণনা করা হয় জিওফিজিকাল রিসার্চ চিঠি.

• এসইও চালিত বিষয়বস্তু এবং পিআর বিতরণ। আজই পরিবর্ধিত পান।
• প্লেটোএআইস্ট্রিম। Web3 ডেটা ইন্টেলিজেন্স। জ্ঞান প্রসারিত. এখানে প্রবেশ করুন.
• অ্যাড্রিয়েন অ্যাশলির সাথে ভবিষ্যত মিন্টিং। এখানে প্রবেশ করুন.
• PREIPO® এর সাথে PRE-IPO কোম্পানিতে শেয়ার কিনুন এবং বিক্রি করুন। এখানে প্রবেশ করুন.
• উত্স: https://physicsworld.com/a/threshold-for-x-ray-flashes-from-lightning-is-identified-by-simulations/