Promieniowanie kosmiczne
Promienie kosmiczne to promieniowanie o bardzo wysokiej energii, pochodzące głównie spoza Układu Słonecznego.
Termin promień jest wypadkiem historycznym, gdyż początkowo błędnie uważano, że promienie kosmiczne to głównie promieniowanie elektromagnetyczne.
Są to cząstki. Większość z nich to protony i cząstki alfa, które są jądrami atomów helu. Niektóre z nich to elektrony (cząstki beta), promienie gamma lub fotony, a niewielka część to jeszcze cięższe cząstki.
Pochodzenie
Ich pochodzenie nie jest dokładnie znane. Istnieją dowody na to, że wiele pierwotnych promieni kosmicznych pochodzi z wybuchów supernowych masywnych gwiazd. Nie uważa się jednak, że jest to ich jedyne źródło. Aktywne jądra galaktyk prawdopodobnie również produkują promienie kosmiczne. .....
Wtórne promienie kosmiczne
Promienie kosmiczne mogą mieć energię nawet 1020 eV, czyli znacznie większą niż 1012 do 1013 eV, które mogą wytworzyć akceleratory cząstek stworzone przez człowieka. Kiedy cząstki promieni kosmicznych dostają się do atmosfery ziemskiej, uderzają w inne cząstki, takie jak cząsteczki tlenu i azotu. Powoduje to deszcz lżejszych cząstek, tak zwany "deszcz powietrza".
Liczba cząstek wytworzonych podczas deszczu powietrza może sięgać miliardów. Wszystkie cząstki w deszczu pozostają w odległości około jednego stopnia od drogi pierwszej cząstki. W deszczu znajdują się: promieniowanie rentgenowskie, miony, protony, cząstki alfa, piony, elektrony i neutrony.
Typowymi cząstkami powstającymi w takich zderzeniach są neutrony i naładowane mezony, takie jak dodatnie lub ujemne piony i kaony. Niektóre z nich rozpadają się na miony. Te są w stanie dotrzeć do powierzchni Ziemi, a nawet przeniknąć na pewną odległość do płytkich kopalń. Miony mogą być łatwo wykryte przez wiele typów detektorów cząstek. Obserwacja wtórnego strumienia cząstek w różnych detektorach w tym samym czasie pokazuje, że wszystkie cząstki pochodzą z tego zdarzenia.
Znaczenie praktyczne
Wpływ na chemię Ziemi
Promienie kosmiczne są odpowiedzialne za ciągłą produkcję pewnych niestabilnych izotopów w atmosferze ziemskiej, takich jak węgiel-14, w wyniku reakcji:
n + 14N → p + 14C
Promienie kosmiczne utrzymywały poziom węgla-14 w atmosferze na mniej więcej stałym poziomie (70 ton) przez co najmniej ostatnie 100.000 lat, aż do rozpoczęcia naziemnych testów broni jądrowej na początku lat 50-tych. Jest to ważny fakt wykorzystywany w datowaniu radiowęglowym stosowanym w archeologii.
Wpływ na pojazdy kosmiczne
Promienie kosmiczne mają duże znaczenie praktyczne, ponieważ mogą uszkodzić mikroelektronikę i życie poza ochroną ziemskiej atmosfery i pola magnetycznego.
Pytania i odpowiedzi
P: Czym są promienie kosmiczne?
Promienie kosmiczne to wysokoenergetyczne promieniowanie pochodzące spoza Układu Słonecznego.
P: Dlaczego promienie kosmiczne były początkowo nazywane "promieniami"?
O: Był to historyczny przypadek, ponieważ uważano, że promienie kosmiczne to głównie promieniowanie elektromagnetyczne.
P: Jaki jest skład promieni kosmicznych?
Promienie kosmiczne składają się z cząstek takich jak protony, cząstki alfa, elektrony, promienie gamma, fotony, a nawet cięższe cząstki.
P: Czym są protony i cząstki alfa?
O: Protony i cząstki alfa to cząstki tworzące jądra atomów helu.
P: Czym są cząstki beta?
O: Cząstki beta to elektrony.
P: W jaki sposób odkryto, że promienie kosmiczne są cząstkami, a nie promieniowaniem?
O: Odkrycie, że promienie kosmiczne są cząstkami, a nie promieniowaniem, wymagało czasu.
P: Czy promienie kosmiczne występują tylko w Układzie Słonecznym?
O: Nie, promienie kosmiczne pochodzą głównie spoza Układu Słonecznego.
