V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
6.6 Ionizující záření
Vedle záření musí při takových procesech docházet emisi obrovského množství
vysokoenergetických částic, tj.10-8s) miony neutrina: π−→ µ−
+ ν'µ (neutrální πo-mezony velmi krátkým poločasem ≈10-16s rozpadají dvě
kvanta gama: γ). zemský povrch dopadne celá sprška kosmického sekundárního záření,
obsahující nejčastěji elektrony e±, fotony miony menší počet vysokoenergetických protonů
a neutronů (obr. Celková bilance neutrin vznikajících rozpadem pionů následně mionů vede poměru počtu
mionových elektronových neutrin n(νµ) n(νe) Konfrontace tohoto očekávaného poměru "atmosférických"
neutrin skutečně změřeným zastoupením neutrin experimentech Super KamiokaNDE umožnilo
experimentálně prokázat tzv.
Sekundární kosmické záření
Při průchodu primárního kosmického záření zemskou atmosférou dochází řadě interakcí s
částicemi vzduchu. Interakcí vysokoenergetických primárních protonů nukleony jádrech dusíku, kyslíku,
uhlíku) vznikají energetické protony, neutrony, π-mezony: .. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.. Žádné záblesky
korpuskulárního záření, které následovaly příslušným časovým zpožděním γ-záblesku, však
nebyly pozorovány.10.
Miony jsou rovněž nestabilní, avšak jejich poločas ≈2.
*) Při rozpadech pionů mionů vznikají mionová elektronová neutrina; označují někdy jako "atmosférická
neutrina".
http://astronuklfyzika.5 "Elementární částice").1.RNDr.cz/JadRadFyzika6. Vzniklé π
±-mezony jsou nestabilní, rozpadají vzápětí poločasem ≈2,5.6. 1.
Možné ohrožení života Zemi intenzívním zábleskem γ-záření následnou sprškou korpuskulárního záření z
blízkého kosmického zdroje diskutováno pasáži "Kosmické záření život" konci tohoto §1.
Pozn.7). Vznikají fotony brzdného záření, dochází tříštivým reakcím atomových
jader.2, část "Radioaktivita beta", pasáž "neutrina".htm (26 32) [15.
Tyto rozsáhlé spršky sekundárního kosmického záření atmosféře poprvé detekoval Pierre Auger v
r..2008 12:13:55]
.
K interakcím primárního kosmického záření atmosférou dochází nejčastěji výšce cca 30km. kosmického záření pravém slova smyslu.10-6s 100-krát delší než pionů, takže
mnohé miony dopadají povrch země (umožňuje efekt relativistické dilatace času viz
pasáž "Miony" §1. oscilaci neutrin viz §1.
Srážkami vznikají kaskádách další další částice, reakce rozvětvuje, dokud energie
sekundárních částic neklesne pod asi 80MeV, kdy již interakce nevedou vzniku nových částic, ale již jen
k jejich absorbci. způsobeno tím, dráhy nabitých částic jsou galaktickými a
mezigalaktickými magnetickými poli odchylovány rozptylovány všech možných směrů, takže k
nám buď neproniknou vůbec, nebo jejich "rozředěný" tok splyne celkovým kosmickým pozadím.: Vysoká pronikavost mionů dána tím, mají asi 200-krát vyšší klidovou hmotnost než elektrony vykazují
pouze elektromagnetickou slabou interakci (na rozdíl protonů pionů, které mohou silně interagovat a
atomovými jádry).1938 Alpách nadmořské výšce kolem 3000m. Při povrchu Země zasahuje sprška
kosmického záření často značně rozsáhlé území mnoha kilometrů čtverečních. Miony rozpadají elektrony neutrina *): +
ν'e+ νe+ ν'µ přičemž vzniklé elektrony pozitrony mají kinetickou energii 50MeV. Značná část elektronů, pozitronů fotonů gama malých nadmořských
výškách vzniká rozpadem mionů Sekundární kosmické záření někdy rozděluje měkkou složku
(e±, energií 100MeV elektron-fotonová sprška) tvrdou složku (µ±, menší množství π±, p+, s
energií vyšší než 500MeV mionová hadronová sprška)
