Kosmisk stråle
Kosmisk stråling er meget højenergi-stråling, som for det meste kommer fra områder uden for solsystemet.
Betegnelsen stråle er et historisk uheld, da man i begyndelsen fejlagtigt troede, at kosmisk stråling hovedsagelig var elektromagnetisk stråling.
De er partikler. De fleste er protoner og alfapartikler, som er kerner i heliumatomer. Nogle er elektroner (betapartikler), gammastråler eller fotoner, og en lille del er endnu tungere partikler.
Oprindelse
Deres oprindelse er ikke helt kendt. Der er tegn på, at mange primære kosmiske stråler stammer fra supernovaer fra massive stjerner. Man mener dog ikke, at dette er deres eneste kilde. Aktive galaktiske kerner producerer sandsynligvis også kosmisk stråling. .....
Sekundær kosmisk stråling
Kosmisk stråling kan have en energi på op til 1020 eV, hvilket er langt højere end de 1012 til 1013 eV, som menneskeskabte partikelacceleratorer kan producere. Når partikler fra kosmiske stråler trænger ind i Jordens atmosfære, rammer de andre partikler, f.eks. molekyler af ilt og nitrogen. Dette forårsager en byge af lettere partikler, en såkaldt "luftbyge".
Antallet af partikler, der dannes i en luftregn, kan nå op på milliarder. Alle partiklerne i brusebadet holder sig inden for ca. en grad af den første partikels bane. I et brusebad er der røntgenstråler, myoner, protoner, alfapartikler, pioner, elektroner og neutroner.
Typiske partikler, der produceres i sådanne kollisioner, er neutroner og ladede mesoner som positive eller negative pioner og kaoner. Nogle af disse henfalder til myoner. Disse er i stand til at nå jordens overflade og endda trænge et stykke ind i lavvandede miner. Myonerne kan let detekteres af mange typer partikeldetektorer. Observationen af en sekundær regn af partikler i forskellige detektorer på samme tid viser, at alle partiklerne stammer fra den pågældende begivenhed.
Praktisk betydning
Virkninger på jordens kemi
Kosmisk stråling er ansvarlig for den løbende produktion af visse ustabile isotoper i Jordens atmosfære, såsom kulstof-14, ved reaktionen:
n +14 N → p +14 C
Kosmiske stråler har holdt kulstof-14-niveauet i atmosfæren nogenlunde konstant (70 tons) i mindst de sidste 100.000 år, indtil man begyndte at foretage kernevåbenforsøg over jorden i begyndelsen af 1950'erne. Dette er en vigtig kendsgerning, der anvendes i forbindelse med radiokarbondatering, som anvendes i arkæologien.
Virkning på rumfartøjer
Kosmiske stråler er af stor praktisk interesse, fordi de kan skade mikroelektronik og liv uden for Jordens atmosfære og magnetfelt.
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er kosmiske stråler?
A: Kosmiske stråler er højenergistråling, der kommer fra områder uden for solsystemet.
Q: Hvorfor blev kosmiske stråler oprindeligt omtalt som "stråler"?
A: Det var et historisk uheld, fordi man troede, at kosmiske stråler for det meste var elektromagnetisk stråling.
Q: Hvordan er kosmiske stråler sammensat?
A: Kosmisk stråling består af partikler som protoner, alfapartikler, elektroner, gammastråler, fotoner og endda tungere partikler.
Q: Hvad er protoner og alfapartikler?
A: Protoner og alfapartikler er partikler, der udgør kernerne i heliumatomer.
Q: Hvad er betapartikler?
A: Betapartikler er elektroner.
Q: Hvordan opdagede man, at kosmiske stråler er partikler i stedet for stråling?
A: Det tog tid at opdage, at kosmiske stråler var partikler og ikke stråling.
Q: Findes kosmiske stråler kun i solsystemet?
A: Nej, kosmisk stråling kommer for det meste fra områder uden for solsystemet.
