Космические лучи: состав и происхождение
Характеристика космических лучей как элементарных частиц и ядра атомов, движущихся с высокими энергиями в космическом пространстве. Изучение основных видов и строения космических лучей. Анализ основных источников первичных космических лучей во Вселенной.
| Рубрика | Астрономия и космонавтика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.11.2015 |
| Размер файла | 13,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Национальный исследовательский томский политехнический университет
Физико-технический институт
Космические лучи: состав и происхождение
Выполнил студент группы 0А54
Палкин И.Е.
Проверил преподаватель
Дорофеева Л. И.
Томск 2015
Космические лучим -- элементарные частицы и ядра атомов, движущиеся с высокими энергиями в космическом пространстве. Другое определение: космические лучи (космическое излучение) - частицы, заполняющие межзвездное пространство и постоянно бомбардирующие Землю.
Классификация по происхождению космических лучей:
· вне нашей Галактики
· в Галактике
· на Солнце
· в межпланетном пространстве
Различают первичные космические лучи - это космические лучи до входа в атмосферу и вторичные космические лучи, образовавшиеся в результате процессов взаимодействия первичных космических лучей с атмосферой Земли.
Космические лучи являются составляющей естественной радиации (фоновой радиации) на поверхности Земли и в атмосфере.
До развития ускорительной техники космические лучи служили единственным источником элементарных частиц высокой энергии. Так, позитрон и мюон были впервые найдены в космических лучах.
По количеству частиц космические лучи на 90 процентов состоят из протонов, на 7 процентов -- из ядер гелия, около 1 процента составляют более тяжелые элементы, и около 1 процента приходится на электроны. При изучении источников космических лучей вне Солнечной системы протонно-ядерная компонента в основном обнаруживается по создаваемому ею потоку гамма-лучей орбитальными гамма-телескопами, а электронная компонента -- по порождаемому ею синхротронному излучению, которое приходится на радиодиапазон (в частности, на метровые волны -- при излучении в магнитном поле межзвёздной среды), а при сильных магнитных полях в районе источника космических лучей -- и на более высокочастотные диапазоны. Поэтому электронная компонента может обнаруживаться и наземными астрономическими инструментами.
В результате взаимодействия с ядрами атмосферы первичные космические лучи (в основном протоны) создают большое число вторичных частиц ? пионов, протонов, нейтронов, мюонов, электронов, позитронов и фотонов. Таким образом вместо одной первичной частицы возникает большое число вторичных частиц, которые делятся на адронную, мюонную и электронно-фотонную компоненты.
Такой каскад покрывает большую территорию и называется широким атмосферным ливнем.
В одном акте взаимодействия протон обычно теряет ~50% своей энергии, а в результате взаимодействия возникают в основном пионы. Каждое последующее взаимодействие первичной частицы добавляет в каскад новые адроны, которые летят примущественно по направлению первичной частицы, образуя адронный кор ливня.
Мюомн (от греческой буквы м, использующейся для обозначения) в стандартной модели физики элементарных частиц -- неустойчивая элементарная частица с отрицательным электрическим зарядом и спином 1?2.
Пион, пи-мезон -- три вида субатомных частиц из группы мезонов. Обозначаются р0, р+ и р?. Имеют наименьшую массу среди мезонов.
Позитрон -- античастица электрона. Относится к антивеществу, имеет электрический заряд +1, спин 1/2, лептонный заряд ?1 и массу, равную массе электрона. При аннигиляции позитрона с электроном их масса превращается в энергию в форме двух (и гораздо реже -- трёх и более) гамма-квантов.
Образующиеся пионы могут взаимодействовать с ядрами атмосферы, а могут распадаться, формируя мюонную и электронно-фотонную компоненты ливня. Адронная компонента до поверхности Земли практически не доходит, превращаясь в мюоны, нейтрино и г-кванты.
Образующиеся при распаде нейтральных пионов г-кванты вызывают каскад электронов и г-квантов, которые в свою очередь образуют электрон-позитронные пары. Заряженные лептоны теряют энергию на ионизацию и радиационное торможение. Поверхности Земли в основном достигают релятивистские мюоны. Электронно-фотонная компонента поглощается сильнее. Один протон с энергией > 1014 эВ может создать 106-109 вторичных частиц. На поверхности Земли адроны ливня концентрируются в области порядка нескольких метров, электронно-фотонная компонента ? в области ~100 м, мюонная ? нескольких сотен метров. Поток космических лучей на уровне моря примерно в 100 раз меньше потока первичных космических лучей (~0.01 см-2·с-1).
Основными источниками первичных космических лучей являются взрывы сверхновых звезд (галактические космические лучи) и Солнце. Большие энергии (до 1016 эВ) галактических космических лучей объясняются ускорением частиц на ударных волнах, образующихся взрывах сверхновых. Природа космических лучей сверхвысоких энергий пока не имеет однозначной интерпретации. Интенсивность космических лучей на больших интервалах времени была постоянна в течение ~109 лет. Однако, появились данные, что 30-40 тыс. лет тому назад интенсивность космических лучей заметно отличалась от современной. Пик интенсивности связывают со взрывом близким к Солнечной системе.
луч космический первичный
Список информационных источников
http://nuclphys.sinp.msu.ru/spargalka/039.htm
http://nuclphys.sinp.msu.ru/enc/e083.htm
https://ru.wikipedia.org/wiki/Космические_лучи
https://ru.wikipedia.org/wiki/Пион_(частица)
https://ru.wikipedia.org/wiki/Мюон
https://ru.wikipedia.org/wiki/Андрон
https://ru.wikipedia.org/wiki/Позитрон
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Описание явлений туманности и солнечной активности. Изучение галактических, солнечных и космических лучей, способы их регистрации. Свойства межзвездного магнитного поля. Особенности пространственного распределения галактик. Идеи о расширении Вселенной.
краткое изложение [215,3 K], добавлен 06.01.2012Описание, конструкция и траектория полетов основных видов космических аппаратов, а также анализ проблем их энергопитания бортовой аппаратуры. Особенности разработки и создания автоматизированных систем управления эксплуатацией летательных комплексов.
контрольная работа [24,2 K], добавлен 15.10.2010Солнце как рядовая звезда нашей Галактики: физические характеристики и общая структура. Понятия фотосферы, хромосферы и солнечной короны. Плотность и температура протуберанцев. Вариации галактических космических лучей. Структура и динамика магнитосферы.
контрольная работа [35,7 K], добавлен 07.06.2009Особенности проведения наблюдений и исследования избранных космических объектов в фотометрической системе Джонсона. Определение фотометрических величин оптических источников в условиях городской засветки. Алгоритм выявления таксонометрического класса.
дипломная работа [407,8 K], добавлен 16.02.2016Изучение строения и места Земли во Вселенной. Действие гравитационного, магнитного и электрического полей планеты. Геодинамические процессы. Физические характеристики и химический состав "твёрдой" Земли. Законы движения искусственных космических тел.
реферат [43,1 K], добавлен 31.10.2013Естественные и искусственные космические объекты. Изучение верхней атмосферы и космического пространства с помощью экспериментов и проведения непосредственных измерений на больших высотах с помощью искусственных спутников Земли и космических ракет.
презентация [2,4 M], добавлен 04.02.2017Реализация США устойчивой и доступной программы пилотируемого и автоматического исследования Солнечной системы и сфер за ее пределами. Индийская организация космических исследований (Isro). Космические программы Китая. Искусственные спутники Земли.
реферат [25,0 K], добавлен 11.11.2013Общая характеристика и направления деятельности организации. Общие сведения об энергоснабжении космических аппаратов, особенности использования солнечных батарей. Химические источники тока. Выбор параметров солнечных батарей и буферных накопителей.
отчет по практике [195,1 K], добавлен 16.04.2016Радиоастрономия как раздел астрономии, изучающий космические объекты путем анализа приходящего от них радиоизлучения. Типы излучения космических радиоисточников: тепловое и нетепловое (обычно синхротронное). Открытие активных процессов в ядрах галактик.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 13.12.2009Требования к структуре малых космических объектов. Основные элементы корпуса спутника, имеющие соединение с телом ракеты-носителя. Структурно-параметрический синтез универсальной платформы, ее расчет на прочность. Выбор оптимальной формы корпуса аппарата.
дипломная работа [4,1 M], добавлен 05.12.2014Космические аппараты исследования природных ресурсов Земли и контроля окружающей среды серии Ресурс-Ф. Основные технические характеристики КА Ресурс-Ф1 и фотоаппаратуры. Космические аппараты космической медицины и биологии КА Бион, материаловедения Фотон.
реферат [6,0 M], добавлен 06.08.2010Краткое изучение биографии Сергея Королева - главного конструктора баллистических ракет дальнего действия. Космические достижения Королева. Первый искусственный спутник Земли. Другие спутники и запуск космических аппаратов на Луну. Награды и звания.
презентация [325,1 K], добавлен 28.02.2013Астрономия как наука. Космология как учение о Вселенной. Теория относительности и космология. Вселенная как система объектов. Типы космических объектов: звезды, планеты, малые тела. Межзвездная среда. Солнечная система. Проблема жизни во Вселенной.
реферат [32,6 K], добавлен 23.11.2006Исследование космического пространства при помощи автоматических и пилотируемых космических аппаратов. Первые экспериментальные суборбитальные космические полёты. Высадка американских астронавтов на Луну. Падение на Землю космического тела (астероида).
презентация [571,3 K], добавлен 03.02.2011Серия советских одноместных космических кораблей, предназначенных для полётов по околоземной орбите. Основные научные задачи, решаемые на кораблях "Восток". Строение, конструкция космического корабля. История создания космического корабля "Восток 1".
реферат [381,8 K], добавлен 04.12.2014Принципы отбора собак и формирование отряда "собак-космонавтов". Особенности подготовки собак к полету. Успехи и неудачи осуществления космических полетов. Космические запуски животных как отработка и моделирование условий для удачных полетов человека.
презентация [1,2 M], добавлен 01.11.2012Определение понятия и рассмотрение источников происхождения космического мусора. Изучение основ работы Службы контроля космического пространства. Ознакомление с основными экологическими решениями в конструкциях современных космических аппаратов.
реферат [557,8 K], добавлен 18.02.2015Характеристика климата, рельефа, геологии и строения Марса. Хронология исследования планеты космическими аппаратами. Анализ осуществленных экспедиций, пилотируемых полетов. Картографирование Марса в телескопический период и в эпоху космических полетов.
курсовая работа [55,5 K], добавлен 05.10.2012Происхождение космических тел, расположение в Солнечной системе. Астероид — малое тело, вращающееся по гелиоцентрической орбите: типы, вероятность столкновения. Химический состав железных метеоритов. Объекты пояса Койпера и облака Оорта, планетезимали.
реферат [22,1 K], добавлен 18.09.2011Сущность и содержание теории о структуре времени как хаотически движущихся в Пространстве абсолютно упругих частиц разных величин. Взаимосвязь пространства и движения объектов. Закономерности существования протонов и электронов внутри Пространства.
статья [16,2 K], добавлен 04.10.2010
