promieniowanie kosmiczne
 
Encyklopedia PWN
promieniowanie kosmiczne,
strumień wysokoenergetycznych cząstek docierających do zewnętrznych warstw atmosfery ziemskiej z przestrzeni kosmicznej (promieniowanie kosmiczne pierwotne) bądź też powstałych w wyniku zderzeń tych cząstek z atomami atmosfery (promieniowanie kosmiczne wtórne).
Pierwotne promieniowanie kosmiczne, poruszające się z prędkością bliską prędkości światła, składa się głównie z protonów, cząstek α oraz niewielkiej liczby jąder pierwiastków cięższych; energia kinetyczna tych cząstek jest różna: od 107 eV do 1020 eV, przy czym widmo energii promieniowania kosmicznego jest bardzo strome — liczba cząstek bardzo silnie maleje ze wzrostem energii (znane są nieliczne przypadki cząstek o energii ok. 1020 eV i nieco większej). Przypuszcza się, że większość wysokoenergetycznych cząstek promieniowania kosmicznego jest produkowana w wybuchach supernowych, a następnie przyspieszana w niejednorodnym polu magnetycznym Galaktyki; promieniowanie kosmiczne o mniejszych energiach jest związane z gwałtownymi rozbłyskami słonecznymi. Wskutek zderzeń cząstek promieniowania pierwotnego z atomami i cząsteczkami atmosfery zachodzą reakcje jądrowe prowadzące do powstania dużej liczby cząstek wtórnych, które z kolei produkują następne generacje cząstek wtórnych; powstają wówczas kaskady protonów, neutronów, mezonów, elektronów, pozytonów, neutrin, które docierają do powierzchni Ziemi, a także wnikają częściowo pod powierzchnię; oprócz cząstek w reakcjach jądrowych powstają izotopy promieniotwórcze licznych pierwiastków, w tym mający duże znaczenie w przyrodzie izotop węgla 14C (izotopowe datowanie). Na ruch naładowanych elektrycznie cząstek promieniowania kosmicznego wywierają wpływ pola magnetyczne: galaktyk, międzyplanetarne i ziemskie. Wskutek oddziaływania z polem międzyplanetarnym natężenie promieniowania kosmicznego, zwłaszcza jego niskoenergetycznej składowej, zmniejsza się w okresie wzmożonej aktywności słonecznej — efekt Forbusha; cząstki promieniowania kosmicznego są wówczas usuwane z przestrzeni międzyplanetarnej przez wiejący silniej wiatr słoneczny. Docierający do Ziemi strumień cząstek, w przybliżeniu jednakowy we wszystkich kierunkach, jest w ziemskim polu magnetycznym odchylany w kierunku obszarów przybiegunowych (efekt geomagnetyczny). Skutkiem promieniowania kosmicznego jest wzrost jonizacji powietrza wraz z wysokością (efekt barometryczny). Efekt ten, a zarazem istnienie promieniowania kosmicznego, odkrył 1912 V.F. Hess. Do badania promieniowania kosmicznego pierwotnie używano balonów, obecnie głównie rakiet, satelitów, samolotów stratosferycznych (KAO) wyposażonych w odpowiednią aparaturę (liczniki scyntylacyjne, komory jonizacyjne, liczniki Czerenkowa i in.). Badania promieniowania kosmicznego przyczyniły się do odkrycia wielu nowych cząstek subjądrowych, m.in.: pozytonu, hiperonów, mezonów, mionów.
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia