Космическое излучение и мезоны

В настояш,ее время благодаря многочисленным наблюдениям установлено, что при взаимодействии космических протонов, обладаюш их очень высокой энергией, с атомами элементов в атмосфере образуется несколько вторичных частиц, которые, в свою очередь, способны при столкновении с другими ядрами давать еш е несколько частиц. Таким образом, одна быстрая частица, пришедшая в атмосферу из космоса, дает начало целой гамме вторичных частиц — протонов, нейтронов, мезонов, электронов, позитронов и, наконец, фотонов. Такие ливни частиц образуются в атмосфере повсеместно. Иногда они бывают очень больших размеров и захватывают огромные плош,ади земной поверхности. Образующиеся в ливнях позитроны и электроны поглощаются в очень тонком слое земной коры. Они и образуют мягкую компоненту космического излучения. Нейтроны и мезоны составляют жесткую компоненту этого излучения они могут полностью поглотиться только большим слоем земной коры и поэтому проникаю далеко вглубь ее. [c.82]

Под мезонами подразумевают неустойчивые элементарные частицы, масса которых больше массы электрона, но меньше массы нуклона. Мезоны имеют либо положительный, либо отрицательный заряд, либо они нейтральны. Мезоны были открыты в качестве вторичных частиц, создаваемых первичным космическим излучением в верхних слоях атмосферы . [c.210]

Применение мощных ускорителей, доводящих энергию элементарных частиц до 2000—5000 мэв, позволяет получить гипероны и тяжелые мезоны, которые ранее были найдены в космическом излучении. [c.538]

Этот распад объясняет то, что до поверхности земли космическое излучение доходит, главным образом, в виде мягкой компоненты из электронов и позитронов, а количество в них жесткой ко.мпоненты из мезонов сравнительно невелико. [c.71]

Метод толстослойных фотоэмульсий позволяет регистрировать не только отдельные частицы, но и ядерные превращения. При помощи этого метода в составе космического излучения были открыты новые элементарные частицы, названные мезонами, и исследованы превращения одного вида мезонов в другой. [c.56]

Космическое излучение и мезоны [c.85]

До наступления эры высотных ракет и искусственных спутников исследования космических лучей ограничивались земной поверхностью или по крайней мере не слишком большими высотами. В этих случаях регистрируются не первичные заряженные частицы, а почти исключительно вторичное излучение, возникающее при ядерных реакциях, вызываемых первичными частицами в верхних слоях атмосферы. Эти реакции представляют собой взаимодействия ядер при очень высоких энергиях и сопровождаются образованием большого числа мезонов (главным образом я-мезо-нов) и нуклонов, многие из которых участвуют в дальнейших ядерных пре- [c.499]

Мягкая компонента легко поглощается несколькими сантиметрами свинца и состоит в основном из фотонов, электронов и позитронов. Она вызывает примерно 10% ионизации, обусловленной действием космических лучей на уровне моря. Эта величина резко возрастает с высотой, составляя около 75% всего излучения на уровне 3000 м. Большая часть электронов и фотонов обнаруживается в ливнях, состоящих из многих частиц общего происхождения. Электроны и фотоны с высокими энергиями образуются, по-видимому, сначала при распаде мезонов последующее образование фотонами электронно-позитронных пар, вторичная ионизация и тормозное излучение электронов приводят к образованию целых ливней таких частиц. Эти каскады можно легко наблюдать с помощью камер Вильсона и систем счетчиков, включенных в схему совпадений. Было установлено, что отдельные ливни, вызываемые одной первичной частицей, заставляют срабатывать одновременно ряд счетчиков, удаленных на расстояния до 300 м по горизонтали. Такие интенсивные ливни иногда состоят более чем из 10 отдельных частиц с общей энергией 10 или 10 эв. [c.500]

Радиоуглерод появляется в результате цепи физико-химических превращений. Высокоэнергетическое первичное космическое излучение, наблюдаемое на границе атмосферы Земли, на 90-95% от глобальной средней интенсивности состоит из галактических космических лучей. Это первичное космическое излучение практически полностью состоит из положительно заряженных частиц — протонов (85%), а-частиц (14%), и ядер более тяжёлых атомов (1 %). В а-частицах и тяжёлых ядрах сосредоточено большое количество энергии и они ответственны за образование от 32% С на геомагнитных полюсах до 48% на экваторе. Солнечные космические лучи состоят в основном из высокоэнергетических протонов, образующихся при вспышках на Солнце. В результате отклонения частиц магнитным полем Земли интенсивность космических лучей минимальна на экваторе и максимальна на геомагнитных полюсах. При столкновении высокоэнергетической первичной заряженной частицы с атомами атмосферных газов происходит расщепление ядер мишени и самой первичной частицы, в результате которого вылетают вторичные протоны, нейтроны, заряженные и нейтральные тг- и х-мезоны, гипероны. Эти высокоэнергетические частицы, распадаясь после ряда преобразований, производят новые расщепления ядер, при которых испускаются вторичные протоны и нейтроны. Радиоактивный углерод формируется в верхних слоях атмосферы в реакциях стабильного изотопа азота N с этими, обра- [c.567]

Благодаря большей, чем для я-мезона, продолжительности, жизни и релятивистскому эффекту л-мезоны, рожденные в верхних слоях атмосферы быстрыми я-мезонами, могут достигать земной поверхности, причем некоторое количество их проникает в толщу земной коры на глубину, эквивалентную (по массе) 1000 м воды. Надо отметить, что проникающая способность быстрых (релятивистских) р,-мезонов "значительно больше, чем быстрых протонов. Причина же этого в том, что сечение взаимодействия ц-мезона с нуклоном мало ( -10 см ) по сравненик> с поперечным сечением взаимодействия протона того же импульса с нуклоном. Таким образом, быстрые х-мезоны представляют собой основную часть жесткой сильно проникающей компоненты космического излучения. [c.213]

В составе космического излучения были также обнаружены мезоиы большой массы. Это так называемые тяжелые мезоны (К-мезоны-кооны) с массой, большей я-Мезона, но меньшей массы протона. С помощью гигантских ускорителей был получен ряд гиперонов с массой, большей массы нуклона. [c.213]

В слое атмосферы от 50 до 20 км почти все первичные космические лучи рагходуюг свою энергию, которая передается вызванному ими вторичному космическому излучению. Последнее слагается в основном из мезонов, электронов, позитронов и у-лучей. Как видно из рис. 220, обшая ионизирующая способность космического излучения максимальна на высоте 22 км, а по мере дальнейшего уменьшения высота ослабевает. Каждый квадратный сантиметр земной поверхности на уровне моря ежеминутно получает 1—2 частицы космического излучения [c.440]

Сравнительно недавно было обнаружено в атмосфере образование под действием вторичного космического излучения изотопа Ве ° в количестве 1000 ат./сек. м . Период полу распада Be равен 2.7 млн лет. В 1956 г.. появилось сообщение еще об одной ядерной реакции, вызываемой отрй-цательными мезонами космических лучей 1 [c.163]

Но са ио железо тоже содержит радиоактивные микропримеси, излучение которых влияет на точность измерений. Поэтому на счетчик надевают еще дополнительную защиту — цилиндр, заполненный тщательно очищенной ртутью. Двойная шуба надежно укрывает счетчик почти от всех компонентов космического излучения, но только не от мезонов эти частицы легко проникают через колоссальные толщи вещества. Поэтому, чтобы исключить мезопный фон, главный счетчик со всех сторон окружают вспомогательными. Мезон, попавший в главный счетчик, обязательно побывает и в одном из счетчиков окружения, и электронная аппаратура зарегистрирует два практически одновременных импульса. Эти парные импульсы в счет не идут. [c.100]

Космические лучи и мезоны. Земная атмосфера непрерывно пронизывается излучением, проникающим в нее из междузвезд-ного пространства. Это космическое излучение служит причиной значительной ионизации атмосферы. Неземное происхождение [c.69]

Мезоны, и fx . Это средние частицы, их массы промежуточны между массами электрона и барионов предсказаны Юкавой (1935 г.) и впоследствии открыты в жестком космическом излучении. [c.38]

НИЯ плотности силовых линий магнитного ПОЛЯ в полярных областях. Внутренний пояс состоит в основном из протонов с энергиями от нескольких мегаэлектронвольт до нескольких сотен мегаэлектронвольт. Максимальное значение плотности потока приходится на протоны с энергией около 50 МэВ и электроны, плотность потока которых в диапазоне 100— 400 кэВ практически не зависит от энергии. Максимальная плотность потока протонов равна примерно 4 10 част./ (см -с) на высоте примерно 1,5 земного радиуса. Энергия протонов во внешнем поясе составляет 0,1—0,5 МэВ, причем их большая часть сосредоточена в области малых энергий. Плотность потока частиц в радиационных поясах изменяется вместе с изменением плотности потока первичного космического излучения в пределах 11-летнего солнечного цикла [1]. Первичное космическое излучение почти полностью исчезает на высоте 20 км. Взаимодействуя с ядрами атомов, присутствующих в воздухе, частицы высоких энергий первичного космического излучения образуют нейтроны, протоны и мезоны. Часитщ>1 с меньшими энергиями теряют свою энергию в результате процессов ионизации. Многие из частиц вторичного космического излучения обладают достаточной энергией для того, чтобы вызвать ряд последующих ядерных взаимодействий с ядрами атомов азота и кислорода, присутствующими в атмосфере. В этих реакциях образуются различные продукты активации (так называемые космогенные радионуклиды). Население Земли подвергается воздействию практически только вторичного космического излучения. В табл. 4.2 приведены данные о скорости образования и распределении естественных космогенных радионуклидов Н, Ве, и Ыав атмосфере. [c.64]

Космические лучи попадают на Землю из мирового пространства, вызывая ионизацию воздуха. Впервые частицы космических лучей обнаружил Д. В. Скобельцын в 1921 г., пользуясь камерой Вильсона. Космические лучи состоят в основном из протонов, иногда ядер гелия, углерода и других элементов, несущихся с колоссальными скоростями и обладающих энергией порядка 15 млрд. электрон-вольт. Эти положительно заряженные частицы получили название первичного излучения, или первичной компоненты. Попадая в атмосферу и приходя в соприкосновение с различными веществами, они вступают во взаимодействие с ядрами атомов элементов, вызывая появление целого ряда других частиц, выделяющихся целыми группами (ливнями) вторичного излучения. Исследуя этот процесс методом фотоэмульсии, удалось обнаружить, что первичные космические частицы, останавливаясь в толще эмульсии, испускают быстрые легкие частицы. Эти легкие частицы назвали мезонами. В одних случаях их масса равнялась массе 215 электронов (я-мезон), в других массе 206 электронов ( д.-мезон). Заряд мезона равен заряду электрона и бывает как положительный, так и отрицательный, а я-мезон, кроме того, может быть и электронейтральный. я-Мезоны образуются при столкновении протонов и нейтронов и легко взаимодействуют с ядрами атомов. [c.85]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология