Kosmisk stråle
Kosmisk strålning är en mycket energirik strålning som huvudsakligen kommer från områden utanför solsystemet.
Termen stråle är en historisk tillfällighet, eftersom kosmisk strålning först felaktigt ansågs vara huvudsakligen elektromagnetisk strålning.
De är partiklar. De flesta är protoner och alfapartiklar, som är kärnorna i heliumatomer. En del är elektroner (betapartiklar), gammastrålar eller fotoner och en liten del är ännu tyngre partiklar.
Ursprung
Deras ursprung är inte exakt känt. Det finns bevis för att många primära kosmiska strålar kommer från supernovor av massiva stjärnor. Detta tros dock inte vara deras enda källa. Aktiva galaktiska kärnor producerar förmodligen också kosmisk strålning. .....
Sekundär kosmisk strålning
Kosmisk strålning kan ha en energi på upp till 1020 eV, vilket är mycket högre än de 1012 till 1013 eV som kan produceras av konstgjorda partikelacceleratorer. När partiklar från kosmiska strålar kommer in i jordens atmosfär träffar de andra partiklar, som syre- och kvävemolekyler. Detta orsakar en skur av lättare partiklar, en så kallad "luftdusch".
Antalet partiklar som bildas i en luftdusch kan uppgå till miljarder. Alla partiklar i luftduschen stannar inom en grad från den första partikelns bana. I en luftdusch finns röntgenstrålar, myoner, protoner, alfapartiklar, pioner, elektroner och neutroner.
Typiska partiklar som produceras i sådana kollisioner är neutroner och laddade mesoner, t.ex. positiva eller negativa pioner och kaoner. En del av dessa sönderfaller till myoner. Dessa kan nå jordens yta och till och med tränga in på ett visst avstånd i grunda gruvor. Muonerna kan lätt detekteras av många typer av partikeldetektorer. Observationen av en sekundär skur av partiklar i olika detektorer vid samma tidpunkt visar att alla partiklar kommer från den händelsen.
Praktisk betydelse
Effekter på jordens kemi
Kosmisk strålning är ansvarig för den kontinuerliga produktionen av vissa instabila isotoper i jordens atmosfär, t.ex. kol-14, genom reaktionen:
n +14 N → p +14 C
Kosmisk strålning har hållit kol-14-nivån i atmosfären ungefär konstant (70 ton) under åtminstone de senaste 100 000 åren, fram till början av kärnvapentesterna ovan jord i början av 1950-talet. Detta är ett viktigt faktum som används vid koldioxiddatering som används inom arkeologin.
Effekt på rymdfarkoster
Kosmisk strålning är av stort praktiskt intresse eftersom den kan skada mikroelektronik och liv utanför det skydd som jordens atmosfär och magnetfält ger.
Frågor och svar
F: Vad är kosmisk strålning?
S: Kosmisk strålning är högenergistrålning som kommer från områden utanför solsystemet.
F: Varför kallades kosmisk strålning ursprungligen för "strålar"?
S: Det var en historisk tillfällighet eftersom man trodde att den kosmiska strålningen till största delen bestod av elektromagnetisk strålning.
F: Hur är den kosmiska strålningen sammansatt?
S: Kosmisk strålning består av partiklar som protoner, alfapartiklar, elektroner, gammastrålar, fotoner och även tyngre partiklar.
F: Vad är protoner och alfapartiklar?
S: Protoner och alfapartiklar är partiklar som utgör kärnorna i heliumatomer.
F: Vad är betapartiklar?
S: Betapartiklar är elektroner.
F: Hur gick det till när man upptäckte att kosmisk strålning är partiklar istället för strålning?
S: Det tog tid att upptäcka att den kosmiska strålningen var partiklar och inte strålning.
F: Finns den kosmiska strålningen bara i solsystemet?
S: Nej, den kosmiska strålningen kommer till största delen från områden utanför solsystemet.
