Kosminen säde
Kosmiset säteet ovat erittäin korkeaenergistä säteilyä, joka on peräisin pääasiassa Aurinkokunnan ulkopuolelta.
Termi säde on historiallinen vahinko, sillä aluksi kosmista säteilyä pidettiin virheellisesti lähinnä sähkömagneettisena säteilynä.
Ne ovat hiukkasia. Useimmat ovat protoneja ja alfahiukkasia, jotka ovat heliumatomien ytimiä. Osa on elektroneja (beetahiukkasia), gammasäteitä tai fotoneja, ja pieni osa on vielä raskaampia hiukkasia.
Alkuperä
Niiden alkuperää ei tarkkaan tiedetä. On todisteita siitä, että monet primaariset kosmiset säteet ovat peräisin massiivisten tähtien supernovista. Tämän ei kuitenkaan uskota olevan niiden ainoa lähde. Myös aktiiviset galaktiset ytimet tuottavat todennäköisesti kosmista säteilyä. .....
Toissijaiset kosmiset säteet
Kosmiset säteet voivat tuottaa jopa 1020 eV:n energiaa, mikä on paljon enemmän kuin 1012 - 1013 eV:n energia, jota ihmisen tekemät hiukkaskiihdyttimet voivat tuottaa. Kun kosmisen säteilyn hiukkaset pääsevät Maan ilmakehään, ne osuvat muihin hiukkasiin, kuten happi- ja typpimolekyyleihin. Tämä aiheuttaa kevyempien hiukkasten suihkun, niin sanotun "ilmasuihkun".
Ilmasuihkutapahtumassa syntyvien hiukkasten määrä voi nousta miljardeihin. Kaikki suihkun hiukkaset pysyvät noin yhden asteen sisällä ensimmäisen hiukkasen reitistä. Suihkussa on röntgensäteitä, myoneja, protoneita, alfahiukkasia, pioneja, elektroneja ja neutroneja.
Tyypillisiä tällaisissa törmäyksissä syntyviä hiukkasia ovat neutronit ja varatut mesonit, kuten positiiviset tai negatiiviset pionit ja kaonit. Osa näistä hajoaa myoneiksi. Nämä pystyvät pääsemään maan pinnalle ja jopa tunkeutumaan jonkin matkaa mataliin kaivoksiin. Myonit voidaan helposti havaita monenlaisilla hiukkasilmaisimilla. Hiukkasten sekundaarisen suihkun havaitseminen eri ilmaisimissa samaan aikaan osoittaa, että kaikki hiukkaset ovat peräisin kyseisestä tapahtumasta.
Käytännön merkitys
Vaikutukset maan kemiaan
Kosmiset säteet ovat vastuussa siitä, että maapallon ilmakehässä syntyy jatkuvasti tiettyjä epävakaita isotooppeja, kuten hiili-14, reaktion avulla:
n +14 N → p +14 C
Kosmiset säteet pitivät hiili-14:n määrän ilmakehässä suunnilleen vakiona (70 tonnia) ainakin viimeiset 100 000 vuotta, kunnes maanpäälliset ydinasekokeet alkoivat 1950-luvun alussa. Tämä on tärkeä seikka, jota käytetään arkeologiassa käytetyssä radiohiiliajoituksessa.
Vaikutus avaruusaluksiin
Kosmiset säteet ovat erittäin kiinnostavia käytännössä, koska ne voivat vahingoittaa mikroelektroniikkaa ja elämää Maan ilmakehän ja magneettikentän suojaaman alueen ulkopuolella.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mitä ovat kosmiset säteet?
A: Kosmiset säteet ovat korkeaenergistä säteilyä, joka tulee aurinkokunnan ulkopuolelta.
K: Miksi kosmisista säteistä käytettiin alun perin nimitystä "säteet"?
A: Se oli historiallinen vahinko, koska uskottiin, että kosmiset säteet olivat enimmäkseen sähkömagneettista säteilyä.
K: Mikä on kosmisten säteiden koostumus?
V: Kosmiset säteet koostuvat hiukkasista, kuten protoneista, alfahiukkasista, elektroneista, gammasäteistä, fotoneista ja jopa raskaammista hiukkasista.
K: Mitä ovat protonit ja alfahiukkaset?
V: Protonit ja alfahiukkaset ovat hiukkasia, jotka muodostavat heliumatomien ytimet.
K: Mitä ovat beetahiukkaset?
V: Beetahiukkaset ovat elektroneja.
K: Mikä on havaintoprosessi, jonka mukaan kosmiset säteet ovat hiukkasia eikä säteilyä?
V: Kesti aikansa ennen kuin huomattiin, että kosmiset säteet ovat hiukkasia eivätkä säteilyä.
K: Onko kosmisia säteitä vain aurinkokunnassa?
V: Ei, kosmiset säteet ovat enimmäkseen peräisin Aurinkokunnan ulkopuolelta.
