Протоны космическом излучении

Количества, конечно, весьма ничтожные. Но не следует забывать того несомненного вклада , который вносят деление и расщепление урана и тория под действием нейтронов и протонов космического излучения (правда, эти процессы почти не изучены). [c.181]

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]

В атмосфере Земли в результате взаимодействия космического излучения (в основном нейтронов и протонов) с компонентами газовой фазы, главным образом с азотом, появляется радиоактивный углерод-14 [c.309]

Космогенные радионуклиды. Большая группа радионуклидов формируется в результате взаимодействия атомов стабильных изотопов и космического излучения в атмосфере и в обнажающихся породах. Основным источником бомбардирующих частиц, способных вызывать ядерные реакции в атмосфере, является космическое излучение галактического и солнечного происхождения. Галактическое излучение обладает наибольшей энергией (102-10 МэВ) и состоит из протонов (84%), а-частиц и около 2% более тяжёлых ядер (до N1 включительно). Интенсивность солнечного излучения на два порядка выше, но энергия частиц не превышает 500 МэВ. Состав сол- [c.564]

Протонов — 1,5 Бэв. Указанную величину, представляющую собой среднюю (эффективную) энергию нуклонов космического излучения, надо рассматривать лишь как грубую оценку, достаточно хорошо согласующуюся, однако, со средней энергией (—2,2 Бэв) нуклонов космического излучения [24]. [c.656]

Гамлет космическое излучение Гамлет бомбардировка протонами с энергией 3 Бэв [c.131]

Космические лучи возникают в результате межзвездных и галактических событий и активности Солнца. Космическое излучение состоит из потоков протонов высоких энергий, альфа-частиц, ядер некоторых элементов, потоков электронов, фотонов и нейтронов. Магнитное поле Земли отклоняет низкоэнергетические заряженные частицы. Частицы высоких энергий, взаимодействуя с атмосферой, образуют в результате ядер-ных реакций целую серию радионуклидов Н, Ве, Ка и др. и потоки нейтронов и протонов. Образуются космические ливни, составляющие вторичное космическое излучение, проникающее в нижние слои атмосферы. На биосферу воздействует ионизирующий компонент вторичного космического излучения. Оно дает 1,9-2,5 ионизаций / см за 1 с на уровне моря в горах в 2—3 раза выше. [c.249]

Первичное космическое излучение состоит преимущественно из быстрых протонов, а-частиц (около 10—20% всего излучения) и небольшого количества более тяжелых ядер. [c.210]

Но только ли этим ограничивается воздействие на Землю потока ядер солнечного водорода Но-видимому, нет. Во-первых, поток протонов рождает вторичное космическое излучение, достигающее поверхности Земли во-вторых, магнитные бури могут влиять на процессы жизнедеятельности в-третьих, захваченные магнитным [c.16]

До сих пор превращение элементов достоверно констатировано лишь в двух случаях. Это, во-первых, самопроизвольный распад радиоактивных элементов с образованием гелия и свинца в качестве конечных устойчивых продуктов, во-вторых, расщепление атомных ядер ударами быстро летящих элементарных частичек (а-частиц, протонов, нейтронов и дейтронов) и действием космического излучения. Работы в этом направлении были начаты 15 лет тому назад и дали результаты огромной теоретической важности, хотя к превращению сколько-нибудь значительных количеств элементов они до сих пор ни разу не привели. [c.111]

В космических лучах следует отличать их первичные компоненты и вторичные излучения, являющиеся продуктами элементарных электронных и ядерных процессов, происходящих на больших высотах. Среди всех этих излучений имеются лучи как корпускулярного характера — потоки быстрых протонов, мезотронов и т. д., так и волнового — крайне жёсткие у-лучи. При соударении наиболее богатых энергией компонент космического излучения с атомами некоторых элементов происходят ядерные реакции. При этом имеет место появление в пучке космических лучей новых элементарных частиц, а также происходят так называемые ливни внезапное одновременное появление большого числа частиц, производящих усиленную ионизацию газа. Способы исследования космических лучей применение камеры Вильсона и применение счётчиков Гейгера. [c.241]

А. П. Жданов наблюдал такие случаи воздействия космического излучения высокой энергии на ядра серебра, при которых эти ядра полностью разваливались на протоны и нейтроны, причем нейтроны, не обладающие электрическим зарядом, пластинками не регистрировались, протоны же оставляли следы, образующие звезду с центром в точке, где находилось взорвавшееся ядро серебра, и с числом лучей более сорока — по числу протонов в ядре серебра. [c.56]

Антипротон, р . Открыт Сегре в космическом излучении и позже получен при бомбардировке ядер сильно ускоренными (до 6,2-10 эВ) протонами [c.39]

Существование космических лучей было открыто в 1912 г. Сначала их считали необычайно жестким уизлучением, но затем выяснилось, что в состав первичных космических лучей входят главным образом положительно заряженные частицы — протоны (92,9%), отчасти ядра гелия (6,3%) и с очень небольшим содержанием (0,8%) ядра более тяжелых атомов (преимущественно углерода, кислорода и азота), а также сравнительно небольшое число электронов. Все эти частицы обладают огромными энергиями (до 10 эв) и несутся в мировом пространстве с колоссальными скоростями. Как видно из рис. ХУ1-22, по мере увеличения энергии частиц первичного космического излучения число их быстро уменьшается. [c.551]

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]

Первичное космическое излучение, попадающее в верхнюю часть земной атмосферы, состоит главным образом, если не целиком, из положительно заряженных частиц, в основном протонов. Энергетический спектр этих частиц имеет максимум при значениях 1 или 2 Бэв, однако простирается до исключительно высоких энергий, по крайней мере до 10 эв. Компонентами первичного космического излучения являются и тяжелые ядра на 1000 протонов приходится около 150 ядер Не, около 8 ядер с атомным весом в пределах 12—16 а. е. м. и 3 или 4 более тяжелых ядра [9]. Средняя энергия, приходящаяся на один нуклон, приблизительно одинакова для всех ядер и такова же, как для протонов. Содержание отдельных видов ядер в первичном космическом излучении примерно соответствует относительной распространенности элементов во вселенной. [c.500]

С другой стороны, в последние годы было получено много интересных результатов при исследовании реакций, вызываемых космическими лучами в метеоритах. Вследствие того что метеорит, прежде чем попасть на землю, но-видимому, длительное время проводит на межпланетной орбите, где его поверхность подвергается воздействию космического излучения, исследование продуктов реакций высокоэнергетических частиц с веществом метеорита может дать некоторые сведения об истории последнего. Для интерпретации полученных данных необходимы сведения об эффективных сечениях реакций протонов с энергиями порядка нескольких миллиардов электронвольт (гл. X, раздел В). К счастью, в большинстве случаев величины сечений и, естественно, отношения этих величин для аналогичных реакций при энергиях выше 1 Бэв почти не зависят от энергии, так что для интерпретации результатов обычно не требуется знания деталей спектра космического излучения. [c.503]

Как мы уже отмечали, анализ методом Гаусса [уравнение (9)] показывает, что небольшая часть геомагнитного поля связана с источниками, расположенными вне Земли. Такими источниками являются электрические токи в ионосфере - области, простирающейся от высоты 80 км до внешней границы верхней атмосферы и состоящей из заряженных частиц, либо захваченных из солнечного ветра и космического излучения, либо созданных ионизацией атомов и молекул верхней атмосферы солнечной радиацией высокой энергии. Токи-это крупномасштабные потоки ионосферных частиц, создаваемые электрическими и механическими силами, интенсивность которых зависит от плотностей и средних скоростей потока этих частиц. Основными токами, представляющими здесь интерес, являются 1) атмосферное динамо-тот, текущие на высоте порядка 100 км и возникающие вследствие приливных движений ионосферы под действием солнечных и лунных гравитационных сил или солнечного нагрева ионосферы 2) кольцевой ток--поток захваченных геомагнитным полем протонов, направленный с востока на запад и сосредоточенный вокруг геомагнитного экватора на среднем геоцентрическом расстоянии порядка 3) токи на магнитопаузе. [c.126]

Первичное галактическое космическое излучение в основном состоит из протонов высоких энергий (примерно 90%), попадающих в нашу Солнечную систему из межзвездного пространства, а также ионов гелия ( Не), которые составляют примерно 10% первичного космического излучения. Интенсивность других тяжелых частиц, протонов, нейтронов, электронов, 7-квантов и нейтронов значительно меньше (табл. 4.1). Энергия протонов первичного космического излучения колеблется в широком диапазоне от 1 до 10 МэВ. При энергиях свыше 10 МэВ плотность потока протонов экспоненциально падает с увеличением энергии. При энер- [c.62]

Плотность потока первичного космического излучения с течением времени незначительно изменяется периодически в соответствии с 11-летним периодом солнечной активности. Наблюдаются также редкие, но очень сильные возрастания плотности потока излучения (в несколько раз и более) во время мощных вспышек на Солнце. Плотность потока низкоэнергетических протонов галактического излучения в верхних слоях атмосферы изменяется в пределах 11-летнего солнечного цикла. При этом плотность потока протонов достигает максимума в период низкой активности Солнца и минимума во время наибольшей солнечной активности [1]. Средний возраст галактического космического излучения, достигающего Солнечной системы (время или длительность прохождения этого излучения из Галактики), составляет 2,5—33 г н. лет. [c.63]

Первичное солнечное космическое излучение обусловлено вспышками на Солнце. Солнечные вспышки наблюдаются в виде похожих на пламя ярких протуберанцев на поверхности Солнца. Максимальной яркости они достигают примерно за 10 мин, а затем медленно гаснут. Во время этих вспышек испускается значительное количество энергии в виде излучения в области видимого, ультрафиолетового и рентгеновского спектров излучения. При наиболее интенсивных вспышках испускается большое количество заряженных частиц, преимущественно протонов и а-частиц. [c.63]

Ядерные реакции, идущие под действием очень быстрых частиц, играют заметную роль в космохимии. Расщепление ядер быстрыми протонами космического излучения с энергией порядка I—2 Гэв вызывает, в частности, образование ряда стабильных и радиоактивных изотопов в метеоритах, поверхностных слоях Луны, в атмосфере и т. п. Основная часть трития, содержащегося в атмосфере, возникает в результате ядерных расщеплений, производимых в атмосфере космическими нуклонами высоких энергий (порядка 10 —10 эе) на больших высотах в области давлений - 0,5—30 мм рт. ст. Тритий окисляется кислородом воздуха и вместе с осадками попадает в океаны, озера, реки, грунтовые воды, органические вещества, поглощающиеся водой из почвы, и т. д. На земле около 20 кг, или 200 10 кюрм трития, причем основная часть его приходится на океан. [c.209]

Радиационный фон, создаваемый космическими лучами, дает чуть меньше половишь внешнего облучения, получаемого населением от естественш>тх источников радиации. Космические лучи галактического происхождения приходят на Землю из глубин Вселенной, и только некоторая их часть рождается на Солнце во время солнечных вспышек. Космическое излучение подразделяется на первичное и вторичное. Первичное излучение состоит из заряженных частиц высокой энергии, в основном из протонов ( 90 %) и ионов Не ( 7 %). Энергия гфотонов первичного космического излучения колеблется в широком диапазоне от 1 до Ю МэВ [36]. Первичное солнечное космическое излучение характеризуется относительно низкой энергией и малым вкладом и практически не приводит к существенному увеличению дозы внешнего излучения на поверхности Земли. [c.151]

Измерение относительных долей Лг и Лг , образующихся в метеоритном веществе. Для изучения пространственного постоянства космического излучения прежде всего необходимо знать относительные доли Аг и Аг , образующихся нри непрерывном потоке космических лучей. Отношение может быть близким к нолученнодгу бомбардировкой образца метеорита протонами с энергией 3 В в. Использование протонов с энергией 3 Бэв в качестве удовлетворительного заменителя космического излучения может быть обосновано следующими соображениями. Изотопы аргона Аг и Аг образуются в метеорите нри воздействии частиц высоких энергий на элементы, имеющие более высокие атомные массы по сравнению с аргоном, К подобным элементам, которые находятся в достаточном количестве в каменных метеоритах и которые необходиАю принимать во внимание, относятся никель, железо, кальций и калий. Изотопы аргона образуются из железа и никеля в виде осколочных продуктов, возникающих при испарении ядер и тяжелых частиц из возбужденного ядра. Эти нроцессы являются процессами высоких энер-] ий, и относительные доли образования этих двух изотопов, по существу, не должны зависеть от энергии бомбардирующих частиц, Нанример, отношение Аг /Аг , полученное на меди прн помощи протонов высокой энергии, было изучено при энергиях 0,4—3,0 Бэв [3] и нри энергии 5,7 Бэв [4]. Это отношение было найдено равным 7,4 7,4 7,4 и 6,8 нри энергиях протонов 0,4 1,0 3,0 и 5,7 Бэв соответственно. [c.130]

Кроме того, ранее было показано [5], что протоны с энергией 3 Бэв производят данные изотоны в отношениях, аналогичных тем, которые возникают под действием космического излучения на метеориты, содержащие железо. Аг и Аг могут быть также нолучены из наиболее распространенных в природе изотопов кальция и калия но реакциям, идущим на протонах [c.130]

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]

К испытанным снарядам, бомбардировавшим атомное ядро,— альфа-частицам (ядрам атома гелия), протонам (ядрам атома водорода)—к началу 1932 года присоединился еще один дейтрон. Это — ядро тяжелого изотопа водорода, которое обладает массой, равной удвоенной массе протона. В том же году в космическом излучении на большой высоте был открыт позитрон, оказавшийся положительно заряженной частицей — античастицей отрицательного электрона. Вскоре эту новую элементарную частицу удалось также обнаружить при земных радиоактивных процессах. Когда в 1932 году ученик Резерфорда, Джеймс Чэдвик, открыл еще одну, до той поры неизвестную, частицу — нейтрон, то этот год в научных кругах стали справедливо называть annus mirabilis — годом чудес. [c.127]

Природа и происхождение космических лучей до сих пор не выяснены, и мнения на этот счет противоречивы. До поверхности земли они доходят в виде потока электронов, протонов, нейтронов и позитронов, как показывают наблюдения Скобельцына (1929), Андерсона (1932) и Купце (1932) в камере Вильсона, помещенной в поперечном магнитном поле. Неизвестно однако, состоит ли само космическое излучение из таких частиц и не являются ли эти частицы вторичным образованием при взаимодействии космического излучения с атмосферными газами. Много данных говорит за то, что это излучение поступает в атмосферу в виде потока фотонов (очень жесткие -лучи). На этот вопрос должны пролить свет наблюдения в стратосфере, начало которым уже положено. Если космические лучи состоят из потока электронов, то следует ожидать их сильного отклонения в магнитном поле земли. В действительности интенсивность их одна и та же вблизи полюсов и в средних широтах, падая лишь на 15% около экватора Комптон и Клей, 1932). [c.117]

По Милликену и -Камерону ЭО ,о космического излучения состоят из компонента с коэфициентом поглощения в воде, равным 0,С035 (приблизительно доля излучения, поглощаемая 1 см воды), что отвечает длине волны около 0,0004 A. При образовании ядра гелия (а-частицы) из протонов выделяется энергия в 4,35 Ю- эрг ( 74). Если эта энергия выбрасывается в виде 4,35-10 , с 3 - loi" 6,55 10- кванта кч, то v =---и X = — =-4 35Т -- [c.118]

Но 11 в самой верхней части атмосферы нет сколько-нибудь существенных количеств гелия. На это указывают наземные оптические наблюдения, то же подтвердили масс-спектрометры, установленные на советских спутниках Земли II космических ракетах. Они дали знать, что с высоты 226 км и по меньшей мере до 800 км главной газовой составляющей являются ионы атомарного кислорода. Концентрированная лучистая энергия Солнца п звезд, потоки космических излучений (состоящие в основном из протонов и а-частиц) раскалывают люлекулы кислорода и верхней атлюсфере и ионизируют их. [c.83]

Активность образца сравнительно недавно выпавшего железного метеорита весом 1 кг составляет для С1з 16 распад мин и для АгЗ — 14 распад мин. В образце содержится 1,88-10- см Аг в при нормальных условиях. Данные облучения железных мишеней протонами высоких энергий свидетельствуют о том, что отношение сечений образования С1 в, АгЗ и АгЗ равно 1 0,2 0,9 и практически не зависит от энергии протонов нри значениях выше 400 Мэв. а) Как долго метеорит подвергался воздействию космического излучения б) Что можно сказать о постоянстве интенсивности космического излучения Во времени в) Чем можно объяснить тот факт, что активность другого железного метеорита, содержащего примерно те же количества С13 и АгЗв, составляет для Аг только 3,6 распад/мин-кг [c.515]

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. Состоят на 88% из протонов, 9,8% гелионов, 1,2% ядер других элементов и 1 % электронов. Энергетический спектр космического излучения лежит в интервале 0,1—101° ГэВ. [c.26]

Все мы в течение жизни подвергаемся действию ионизирующего излучения, источником которого являются естественные и искусственные радиоактивные изотопы, а также промышленные, медицинские и бытовые аппараты. Поэтому важно понять, каким образом излучение взаимодействует с живой материей. Термин "ионизирующее излучение" включает в себя рентгеновкое и у-излучение, а- и Д-частицы, протоны, нейтроны и космическое излучение. В этой книге мы не будем рассматривать ультрафиолетовый и видимый свет, инфракрасное излучение и радиоволны, поскольку они не вь1зывают ионизации живой материи. Ионизация — это процесс, при котором быстро движущиеся частицы воздействуют на атомы вещества, через которое они проходят, превращая их в электрически заряженные ионы Физико-химические изменения, вызванные ионизацией атомов живой материи, происходят в течение очень короткого времени - долей секунды, в то время как процессы, к которым эти физико-химические изменения могут привести, — биологические изменения (мутации, гибель клеток, рак) - могут протекать в течение часов, лет и даже десятилетий. Связь между физикохимическими и биологическими эффектами изучена еще мало, является предметом фундаментальных научных исследований и привлекает внимание ученых разных специальностей — физиков, химиков, биологов, медиков. С научной точки зрения интерес к радиобиологии объясняется желанием выяснить, каким образом малые количества поглощенного излучения могут привести к таким далеко идущим биологическим последствиям. [c.5]

Экраны из свинца и парафина предотвращают попадание в воду частиц высоких энергий — электронов, протонов, нейтронов и т. д., которые образуются при взаимодействии космического излучения с веществом в верхних слоях земной атмосферы. Чтобы экран предотвращал от проникновения магнитных полей, он должен быть сделан из ферромагнитного материала. Такие устройства существуют, они называются гипомагнитными камерами. В гипомагнитной камере (т. е, под железным колпаком) магнитное поле Земли можно ослабить в 10—100 000 раз. [c.80]

ГИЯХ менее 10 МэВ состав первичного космического излучения сильно изменяется. На него воздействует магнитное поле Земли, которое отклоняет низкоэнергетическое излучение (корпускулярные частицы) обратно в космическое пространство. Этот эффект зависит от широты, вследствие чего большая плотность потока низкоэнергетических протонов в верхних слоях атмосферы Земли наблюдается на полюсах. Это в свою очередь приводит к широтному изменению ионизации в атмосфере. [c.63]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология