Происхождение космических лучей

Проблема происхождения космических лучей, проблема рождения пар частиц в космических условиях и многие другие также находятся в тесной связи с проблемами ядерной физики. [c.15]

По характеру происхождения космические лучи делятся на первичные и вторичные. Первичные представляют собой поток очень быстрых заряженных частиц (в основном протонов), энергия которых достигает 10 —10 эв . Вторичные лучи, возникающие при взаимодействии первичных лучей с земной атмосферой, бывают разных типов. Очень интересными оказались опыты по исследованию состава космических лучей (рис. 234). Опыт заключался в измерении интенсивности космических лучей после прохождения их через свинец различной толщины d. Прошедшие частицы регистрировались при помощи вертикально располо- [c.550]

Последняя цифра принимается за время жизни космической частицы в Галактике. Это время играет важную роль при анализе вопроса о происхождении космических лучей. Интересно отметить, что длина 4л намного превосходит радиус Галактики [c.639]

ПРОИСХОЖДЕНИЕ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ [c.290]

Здесь имеется аналогия с известным эффектом Ферми статистического ускорения частиц. Еще в 1949 г., занимаясь проблемой происхождения космических лучей высоких энергий, он высказал идею об ускорении заряженных частиц, движущихся среди случайных магнитных полей [21]. Эта идея получила развитие и была распространена, в частности, на случай ускорения нейтральных частиц (фотонов, нейтрино) при их движении в плазме. [c.177]

Некоторые магнитогидродинамические явления уже сравнительно давно рассматриваются в связи с теориями земного и звездного магнетизма Однако фактически возникновение и быстрое развитие магнитной гидродинамики как самостоятельной отрасли физики целиком обусловлено рядом новых проблем астрофизики, среди которых первостепенное значение имеют проблемы движения космических газовых масс и происхождения космических лучей. [c.1]

Космические лучи (КЛ) — элементарные частицы и атомные ядра высоких энергий космического происхождения. К космическим лучам также относят частицы, рожденные в атмосфере Земли первичными КЛ в результате взаимодействий с ядрами атомов воздуха. Наблюдаются КЛ с энергиями на одну частицу от 10 до 102 эВ. [c.1173]

В заключение остановимся на некоторых более тонких вопросах происхождения элементов. Ядра gLi , 4Ве , не могли образовываться ни в звездах, ни на дозвездной стадии эволюции Вселенной. Весьма вероятно, что они образуются в ядерных реакциях фрагментации (см. гл. IV, 10, п. 2) космических лучей на межзвездном газе. Подтверждением этого являются данные табл. 12.4, из которой видно, что отношения распространенностей ядер изотопов gLi, 4Ве , рассчитанные в предположении их образования космическими лучами, хорошо согласуются с наблюдаемыми. [c.634]

Фиг. 26. а — ядерная звезда , полученная в эмульсии при бомбардировке ядер мезонами космических лучей б — другая ядерная звезда того же происхождения. [c.62]

По современным представлениям, основная доля космических лучей имеет галактическое происхождение, и лишь частицы очень [c.290]

Среди опытов, доказавших их внеземное происхождение, отметим проведенное позднее с помощью ионизационных камер исследование зависимости интенсивности космических лучей от широты места наблюдения. Оказалось, что вблизи экватора интенсивность космического излучения меньше, чем в полярной области. Различие составляет около 10 % на уровне моря и возрастает нри измерениях на высоте. Это явление, названное широтным эффектом, свидетельствует об отклонении первичного космического излучения магнитным нолем Земли за пределами земной атмосферы и, следовательно, о том, что это излучение приходит из мирового пространства и содержит значительную долю заряженных частиц. [c.22]

АМС "Луна-17" (17.11.70) доставила на поверхность Луны передвижную лабораторию "Луноход-1". Начался новый этап в изучении Луны, В результате годового периода работы и передвижения по поверхности Луны ученые узнали много нового и интересного. Было выполнено комплексное исследование трех крупных кратеров, образующих систему, которая представляет значительный интерес для селенологии. Систематически определялись физико-механические и химические свойства лунного грунта, а с помощью рентгеновского телескопа и радиометра измерялись различные характеристики потоков солнечных и галактических космических лучей. Развивающаяся рентгеновская астрономия поможет решить многие проблемы происхождения и развития звезд и галактик. [c.21]

Заметим, что до начала космической эры некоторые ученые (например, Вильсон) приписывали космическим лучам земное происхождение. [c.219]

Разгадка природы космических лучей и источников их происхождения — вот что можно ожидать от заатмосферных физиков. [c.82]

Солнечный ветер оказывает непосредственное воздействие на поверхность немагнитных тел, таких, как Луна. Самые высокоэнергетические частицы межпланетной среды называют космическими лучами. Некоторые из них имеют солнечное происхождение, но наиболее энергетические приходят из внешнего космоса. [c.52]

I Исследования последних лет [47] показали, что космические лучи (несолнечного происхождения), глубоко проникая в толщу атмосферы Земли, играют существенную роль в образовании наиболее низких ионизированных слоев атмосферы. [c.195]

Как полагают, сильная ионизация в этой области время от времени создается потоками космических лучей солнечного происхождения, обладающих энергией 10— 100 Мэе, т. е. гораздо бо- [c.291]

Тепловое излучение является частью распространяющихся в пространстве электромагнитных волн. В зависимости от длины волны к колебаний электромагнитные поля подразделяются на радиоволны (Я>400 мкм), тепловые инфракрасные лучи (Я= = 400- 0,8 мкм), видимые световые лучи (Я = 0,8- -0,4 мкм), ультрафиолетовые (химические) лучи (А,=0,44-0,02 мкм), лучи Рентгена (> = 0,024-0,001 мкм), гамма-лучи и космическое излучение (Я = 0,014-0,00001 мкм). При распространении в среде все без исключения волны электромагнитного поля независимо от их происхождения подобны друг другу и подчиняются одним и тем же законам. [c.6]

Радиационная стойкость — характеристика, позволяющая оценить стойкость радиоматериалов к воздействиям фоновых (ионизирующих) излучений а, р и у- лучей, потоков нейтронов и др. Фоновые излучения вызывают структурные изменения в диэлектриках органического и неорганического происхождения, а также в полупроводниках и даже в проводниках. Результатом этого является изменение первоначальных свойств и характеристик материала. Особенно сильное воздействие фоновое излучение оказывает на органические диэлектрики, вызывая их разрушение. Однако при небольших дозах облучения у некоторых органических диэлектриков (полиэтилен, полипропилен) улучшается их структура и основные характеристики. Особенно сильным фоновым излучениям подвергаются узлы радиоустройств и радиоматериалы в летательных аппаратах (ракеты, космические корабли и др.). [c.21]

Гипотезы о происхождении космических лучей опираются на имеющиеся экспериментальные данные о первичном излучении и на результаты радиоастрономических исследований. Выше уже говорилось о том, что первичное космическое излучение имеет приблизительно постоянную интенсивность во времени и изотропно распределено в пространстве. Изредка, в основном для мягкой части излучения происходит нарушение изотропии и постоянства ее интенсивности. Эти аномалии частично связаны с колебаниями активности Солнца и обусловлены местным изменением галакти ческого магнитного псля. Таким образом, некоторая доля сравнительно мягких космических лучей приходит к нам от Солнца. [c.290]

Высказывалась мысль о том, что происхождение космических лучей — протонов и ядер с колоссальной энергией, которые присутствуют во Вселенной и попадают на Землю, связано со вспышками сверхновых звезд. Такая теория разрабатывалась В. Л. Гинзбургом и И. С. Шкловским (см. обзор [10]). Процесс неограниченного возрастания амплитуды ударной волны и кумуляции энергии при выходе ударной волны из глубины на поверхность звезды и может послужить причиной ускорения частиц до колоссальных энергий. Этой идеей воспользовались Колгейт и Джонсон они подробно исследовали подобный процесс [И] и показали на основе расчетов, что некоторое количество вещества, выбрасываемого с поверхности при вспышке сверхновой, приобретает ультрарелятивистские скорости и кинетические энергии, соответствующие энергиям космических лучей. (Наибольшие энергии частиц, которые в настоящее время наблюдаются в спектре космических лучей, имеют порядок 10 Гэв = 10 эв 1 Гэв = = 10 эв.) Ниже будут изложены результаты работы Колгейта и Джонсона. В центре сверхновых звезд температура достигает / 300—500 кэв ( 5 X X 10 °К). При такой температуре ядерный синтез идет вплоть до образования наиболее стабильного элемента — железа. Более наружные слои состоят из более легких элементов углерода, азота, кислорода, еще ближе к поверхности основным элементом является гелий и, наконец, самые наружные слои состоят из водорода. Астрономические данные свидетельствуют о том, что при вспышке сверхновая звезда выбрасывает массу вещества порядка одной десятой всей массы звезды и порядка массы Солнца, равной Mq = 2-10 г. [c.636]

Для слабо возмущенных систем с двумя степенями свободы тонкие стохастические слои отделены друг от друга инвариантными поверхностями, а стохастические колебания переменных действия внутри слоя оказываются экспоненциально малыми (по возмущению). С увеличением возмущения возможен переход, при котором изолирующие инвариантные поверхности разрушаются и стохастические слои сливаются, приводя к глобальному стохастическому движению. Фазовое пространство можно разделить при этом на три области. Одна из них содержит в основном стохастические траектории. Она связана ) со второй областью, значительную часть которой составляет по-прежнему стохастическая компонента движения, но внутри ее уже имеются большие острова регулярного движения. Третья область содержит главным образом регулярные траектории и отделена от первых двух инвариантными поверхностями. Классический пример, иллюстрирующий переход от почти регулярного к существенно стохастическому движению, был предложен Хеноном и Хейлесом [188] для моделирования динамики в задаче трех тел-). Численные эксперименты и связанные с ними эвристические теории, развитые за последние двадцать лет, прояснили основные процессы и позволили определить величину возмущения, при которой происходит такой переход. Эти результаты иллюстрируются в гл. 3 на примере ускорения Ферми, первоначально предложенного для объяснения происхождения космических лучей. Рассматривается модель, в которой упругий шарик колеблется между неподвижной и вибрирующей стенками. Далее, в гл. 4, определяются условия перехода от локализованной стохастичности к глобальной. При этом используются различные подходы к задаче (см., например, [70, 1651). [c.16]

По характеру происхождения космические Л учи делятся на первичные и вторичные. Первичные представляют собой поток очень быстрых заряженных частиц (в основном протонов), энергия которых достигает 10 —10 эв. Вторичные лучи, возникающие при взаимодействии первичных лучей с земной атмосферой, бывают разных типо1В. Очень интересными оказались опыты по исследованию состава космических лучей (рис. 65). [c.108]

В естественных условиях происходит слабая активация некоторых изотопов вторичными нейтронами от космических лучей. Этот процесс наиболее интенсивен на границе тропосферы и атмосферы. Важнейшей из реакций активации является образование радиоуглерода из азота 7N (n, р)вС. Этот углерод окисляется, превращаясь в радиоактивный углекислый газ, который через 10—15 лет полностью перемешивается с основной массой углекислого газа атмосферы. Через углекислый газ радиоуглерод попадает в растения, а оттуда — в живые организмы. Период полураспада радиоуглерода равен 5700 годам. Если считать, что поток космических лучей примерно постоянен во времени, то во всех органических тканях образуется строго постоянная равновесная концентрация изотопа g соответствующая примерно 15 распадам в минуту на один грамм углерода органического происхождения. Но эта равновесная концентрация начинает падать, как только прекращается обмен веществ. На этом основан разработанный В. Либби метод датировки различных археологических предметов органического происхождения. Чем меньше концентрация радиоуглерода, тем больше возраст предмета. Метод Либби позволяет определять возраст предметов, пролежавших в земле от 1000 до 50 ООО лет, с точностью до 100 лет. Результаты измерений возраста ряда египетских древностей оказались в хорошем согласии с достаточно надежными летописными данными. Это не только подтвердило надежность методики, но дало возможность сделать заключение о постоянстве потока космических лучей за последние 5000 лет. С помощью радиоуглерода удалось установить много интересных дат. В частности, оказалось, что в Северной и Южной Америке, а также в Англии человек появился 10 400 лет назад, т. е. сразу же после последнего ледникового периода. [c.689]

Ещё один компонент М. с.— энергичные заряж. частицы галактич. и солнечного происхождения. Галак-тич. космические лучи С энергией больше 10 МэВ/нук-лон диффундируют из межзвёздной среды в область расширяющегося замагннченного солнечного ветра. Скорость их диффузии определяется их жёсткостью, структурой межпланетного маги, поля и скоростью солнечного ветра. С изменением солнечной активности меняются скорость диффузии и нптеисивность космич. лучей с энергией < З-Ю МэВ/нуклон в Солнечной системе. Частицы большей анергии не подвержены влиянию солнечной активности. Солнечные энергичные заряж. частицы (солнечные космич. лучи) с анергиями обычно йЮО МэВ генерируются во время солнечных вспышек и в магн. ловушках активных областей. После вспышек они распространяются как вдоль силовых линий межпланетного поля, так и поперёк в результате диффузии на его неоднородностях. Из активных областей происходит утечка энергичных частиц с образованием рекуррентных потоков вдоль силовых линии межпланетного магн. поля. Энергичные частицы генерируются также на фронтах. межпланетных ударных волн, как распространяющихся от Солнца по солнечному ветру, так и стоящих в солнечном ветре перед препятствиями — планетами. [c.91]

Большинство известных хим. элементов возникло через миллиарды лет после начала расширения Вселенной — в эпоху существования звёзд, галактик и кос-мич. лучей. Происхождение дейтерия, лития, бериллия, бора в общей проблеме Н. представляет самостоят. интерес, т. к. эти элементы легко разрушаются в термоядерных реакциях (их равновесные концентрации малы), и поэтому их эфф, цроизводство возможно лишь в неравновесных процессах. Такие неравновесные процессы предполагаются в рамках нек-рых моделей космология. Н., напр. образование дейтерия в реакции Ше с антипротонами р -Ь Не В 4 к. Однако наиб, распространённым является представление о динамичном образовании лёгких элементов с помощью реакций скалывания при взаимодействии галактич. космических лучей с мелсзвёздной средой быстрые протоны и альфа-частицы в составе космич. лучей бомбардируют ядра тяжёлых элементов межзвёздной среды и Солнечной системы, вызывая их расщепление на лёгкие ядра быстрые ядра углерода, азота, кислорода в составе космич. лучей, взаимодействуя с межзвёздными ядрами водорода и гелия, также могут расщепиться на ядра лёгких элементов. Расчёты показывают, что эти ядер-ные реакции могут ироизводить наблюдаемые обилия Ы, Ве, В. Трудности возникают лишь при объяснении необычного изотопного состава В и В (резко выраженное преобладание нечётных изотопов), а также при объяснении производства В и Не, к-рые в указанных выше механизмах разрушаются явно быстрее, чем создаются. Эффективным дополнит, источником синтеза лёгких элементов, кроме космич. лучей, могут служить взрывы сверхновых звёзд. Распространение ударной волны во внеш. оболочках сверхновой и последующее охлаждение могут привести к реакциям синтеза п- -р В4-у1Р+Ь—> Не 4- Т> реакции скалывания на ядрах углерода, азота и кислорода, инициированные ударной волной, производят ядра Ь1, Ве, В. [c.364]

Внутренняя зона высокой интенсивности радиации (рис. 113) охватывает пояс, заключенный между 35° южной геомагнитной широты и 35° северной геомагнитной широты. Он удален от Земли в экваториальной плоскосаи на расстояние от 600 до 6000 км, но его рукава спускаются до 300 км у области магнитных аномалий в южной части Атлантики. В отличие от внешней зоны, во внутренней обнаружены протоны с энергией порядка 100 Мэв и ниже, интенсивность которых составляет около 10 частиц см" сек Хстер и электроны с энергией до 1 Мэв. Происхождение внутреннего пояса, по-видимому, связано с распадом нейтронов обратного потока космических лучей. [c.290]

Величину этого параметра можно определить из условия отсутствия излома в спектре космических лучей. При этом оказывается (см. п. 4), что отклонение от обычных результатов описывается величиной 1 — 7 , где а 10 . Эта величина близка к минимальному значению безразмерной гравитационной константы связи, отвечающей взаимодействию легчайших частиц — электронов Не) 2 10 . Быть может, это совпадение неслучайно, тем более что есть и другие экспериментальные указания на то, что пределы применимости существующих представлений имеют гравитационное происхождение [2. [c.163]

Предположение о существовании наряду с заряженными также нейтральных тг-мезонов было высказано несколькими физиками-теоретика-ми, в том числе Р. Онненгеймером. Последний нришел к заключению, что нейтральные нионы должны распадаться па два фотопа, и предположил, что рождению и распаду этих пионов обязана своим происхождением мягкая компонента космических лучей. [c.64]

Происхождение захваченных ч-ц с энергией, значительно превышающей среднюю энергию теплового движения атомов и молекул атмосферы, связывают с действием неск. физ. механизмов распадом нейтронов, созданных космическими лучами в атмосфере Земли (образующиеся при этом протоны пополняют внутр. Р. п. 3.) накачкой ч-ц в пояса во время геомагн. возмущений (магн. бурь), к-рая в первую очередь обусловливает существование эл-нов внутр. пояса ускорением и медленным переносом ч-ц солнечного происхождения из внеш. во внутр. области магнитосферы (так пополняются эл-ны внеш. пояса и пояс протонов малых энергпй). Проникновение ч-ц солнечного ветра в Р. п. 3. возможно через особые точки магнитосферы (т. н. дневные полярные каспы рис. 4), а также через т. н. нейтральный слой в хвосте магнитосферы (с её ночной стороны). В области дневных каспов и в нейтральном слое хвоста геомагн. поле резко ослаблено и не явл. существенным препятствием для заряж. ч-ц межпланетной плазмы. Частично Р. п. 3. появляются также за счёт захвата [c.605]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...