Привет, Вы узнаете о том , что такое широкий атмосферный ливень, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое широкий атмосферный ливень, шал, воздушный душ , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Атомная и Ядерная физика.

широкий атмосферный ливень ( шал ) (Воздух душ)— «ливень» вторичных субатомных частиц (преимущественно, электронов), образующийся в результате множественных каскадных реакций в земной атмосфере. Родоначальником ливня является попавшая в атмосферу из космоса первичная частица, вступающая в реакции с ядрами атомов газов, составляющих воздух. Широкие атмосферные ливни являются нормальным явлением, незаметны для человека и регистрируются с помощью специальных детекторов частиц.

Ширина ливня у поверхности земли может достигать сотен и тысяч метров, площадь — десятков квадратных километров. Для получения характеристик первичной частицы (в первую очередь, ее энергии), которые закодированы в характеристиках вторичных частиц, необходимо разместить детекторы на как можно большей площади.

Изучение широких атмосферных ливней дает возможность исследовать параметры частиц, которые невозможно наблюдать непосредственно с земли, так как их энергия слишком высока для прохождения земной атмосферы, например гамма-частиц высоких энергий.

полученного в атмосфере при первичных космических лучах (т.е. один из внеземного происхождения) входит в атмосферу. Когда частица, которая может быть протоном , ядром , электроном , фотоном или (редко) позитроном , сталкивается с ядром атома в воздухе, она производит много энергетических адронов., Нестабильные адроны быстро распадаются в воздухе на другие частицы и электромагнитное излучение, которые являются частью компонентов ливня. Вторичное излучение падает, включая рентгеновские лучи , мюоны , протоны , антипротоны , альфа-частицы , пионы , электроны , позитроны и нейтроны .

Доза от космической радиации в значительной степени от мюонов, нейтронов и электронов, с мощностью дозы , которая варьируется в различных частях мира , и в значительной степени на основе геомагнитного поля, высоту и солнечный цикле. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Экипажи авиакомпаний получают больше космических лучей, если они обычно работают на маршрутах полета, которые ведут их близко к северному или южному полюсу на больших высотах, где этот тип излучения максимален.

Воздушный поток был открыт Бруно Росси в 1934 году. Наблюдая космические лучи с помощью детекторов, расположенных отдельно друг от друга, Росси обнаружил, что многие частицы попадают одновременно на детекторы. [1] Это явление сейчас называется воздушным душем.

Формирование воздушного душа

Формирование воздушного душа в атмосфере. Первый протон сталкивается с частицей в воздухе, создавая пионы, протоны и нейтроны.

После столкновения первичной космической частицы с молекулой воздуха основной частью первых взаимодействий являются пионы . Также могут быть созданы каоны и барионы . Пионы и каоны нестабильны, поэтому они могут распадаться на другие частицы.

Нейтральные пионы распадаться на фотоны в процессе , Образующиеся фотоны образуют электромагнитный каскад, создавая больше фотонов, протонов, антипротонов, электронов и позитронов. [2]

Заряженные пионы преимущественно распадаются на мюоны и нейтрино в процессах а также {\ displaystyle \ pi ^ {-} \ rightarrow \ mu ^ {-} + \ nu}, Так мюоны и нейтрино образуются в воздушном ливне. [2]

Кроме того, каон может быть источником мюонов, что означает, что процесс распада , С другой стороны, каоны могут также производить пионы в режиме распада. , [2]

Обнаружение

Исходная частица прибывает с высокой энергией и, следовательно, со скоростью, близкой к скорости света , поэтому продукты столкновений также имеют тенденцию двигаться в основном в том же направлении, что и первичные, и в некоторой степени распространяться вбок. Кроме того, вторичные частицы производят широко распространенную вспышку света в прямом направлении благодаря эффекту Черенкова , а также флуоресцентному свету, который излучается изотропно при возбуждении молекул азота. Каскад частиц и свет, генерируемый в атмосфере, можно детектировать с помощью поверхностных детекторных матриц и оптических телескопов. Поверхностные детекторы обычно используют черенковские детекторы или сцинтилляционные счетчикиобнаруживать заряженные вторичные частицы на уровне земли. Телескопы, используемые для измерения флуоресценции и черенковского света, используют большие зеркала, чтобы сфокусировать свет на кластерах ФЭУ . Наконец, воздушные потоки испускают радиоволны из-за отклонения электронов и позитронов от геомагнитного поля. Как преимущество перед оптическими методами, радиообнаружение возможно круглосуточно, а не только в темные и ясные ночи. Таким образом, в нескольких современных экспериментах, например, TAIGA , LOFAR или обсерватории Пьера Оже, используются радиоантены в дополнение к детекторам частиц и оптическим методам.

Продольный профиль числа заряженных частиц может быть параметризован функцией Гайссера – Хилласа .

Компьютерная модель ливня, возникшего от первичного протона энергии 1ТэВ, ударившего в атмосферу на высоте 20 км. Внизу изображено побережье в масштабе.

Исследование, описанное в статье про широкий атмосферный ливень, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое широкий атмосферный ливень, шал, воздушный душ и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Атомная и Ядерная физика