Promieniowanie kosmiczne

Promieniowanie kosmiczne jest promieniowaniem złożonym, zarówno elektromagnetycznym, jak i korpuskularnym. Dociera ono do Ziemi z otaczającej ją przestrzeni kosmicznej. Jego korpuskularna część składa się przede wszystkim z protonów, stanowiących 90% cząstek, a także w 9% z cząstek alfa 1% elektronów. Oprócz tego pojawiają się w nim nieliczne, cięższe jądra. To promieniowanie, które dociera bezpośrednio z przestrzeni kosmicznej, określane jest promieniowaniem kosmicznym pierwotnym. Promieniowanie wtórne natomiast dociera do Ziemi za pośrednictwem reakcji promieniowania kosmicznego pierwotnego z jądrami atomów gazów atmosferycznych.

Promieniowanie kosmiczne pierwotne i wtórne

Promieniowanie kosmiczne pierwotne pada na zewnętrzne warstwy atmosfery Ziemi z prędkością, która jest bliska prędkości światła w próżni. Atomy atmosfery zderzają się z cząsteczkami promieniowania pierwotnego, powoduje to, że powstaje strumień wysokoenergetycznych mionów, fotonów, protonów i elektronów, czyli tak zwane wtórne promieniowanie kosmiczne. W skłąd promieniowania pierwotnego wchodzą głównie cząstki alfa, protony oraz jądra innych lekkich pierwiastków, a także bardzo niewielka ilość jąder pierwiastków o średnich masach. Można zaobserwować również pierwotne elektrony, fotony, a także znikomą ilość cząstek neutralnych.

Promieniowanie wtórne powstaje w wyniku oddziaływania pierwotnego promieniowania kosmicznego z atomami atmosfery ziemskiej. Po wejściu do niej cząstki pierwotne rozpoczynają zderzenia z jądrami gazów atmosferycznych, w taki sposób, że do poziomu morza już praktycznie nie docierają. Tym zderzeniom towarzyszy zwykle rozbicie jąder gazów atmosferycznych oraz cząstki pierwotnej. Przy tego typu rozbiciu powstają neutrony i protony oraz cząstki elementarne, które unoszą większość energii.

promieniowanie kosmiczne, Ziemia, promieniowanie pierwotne, promieniowanie wtórne

Historia i źródła promieniowania kosmicznego

Odkrycie promieniowania kosmicznego zawdzięczamy Victorowi Franzowi Hessowi, który w 1912 roku w trakcie lotu balonowego zauważył, że powoduje ono zwiększenie jonizacji powietrza wraz z wysokością. Hipoteza, że jest ona skutkiem oddziaływania promieniowania, pochodzącego spoza atmosfery ziemskiej wywołała liczne kontrowersje. Została ona potwierdzona dzięki badaniom przeprowadzonym w latach 1923-1926 przez Roberta Millikana. To właśnie jemu zawdzięczamy nazwę „promieniowanie kosmiczne”. Początkowo do jego badania używane były komory jonizacyjne oraz liczniki Geigera-Müllera, które służyły do rejestracji fotonów i cząstek naładowanych elektrycznie. W 1929 roku poprzez zastosowanie komory Wilsona umieszczonej w polu magnetycznym Dmitrij Skobielcyn odkrył powstawanie pęków promieniowania kosmicznego.

Powszechnie uznawane teorie przyjmują, iż większa część promieniowania kosmicznego pochodzi z wybuchów gwiazd i supernowych. Emitują one naładowane cząstki, które w przestrzeniach międzygwiazdowych mogą być rozpędzane przez istniejące pola elektryczne i magnetyczne. Obserwacje, jakich dokonał satelita PAMELA, wykazały jednak nieznaczną różnicę w prędkości między atomami helu a protonami, co może być wskazówką świadczącą o istnieniu innego, nieokreślonego jeszcze mechanizmu powstawania promieniowania kosmicznego. Współcześnie do detekcji tego promieniowania wykorzystywane są detektory oraz liczniki promieniowania takie jak liczniki scyntylacyjne czy komory pęcherzykowe.

promieniowanie kosmiczne, promieniowanie, wszechświat, gwiazda, fizykas

Tagged under: , , , ,

1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (428 votes, average: 4,25 out of 5)
Loading...
pobierz z Google Play pobierz z App Store
Back to top