Kosmik nurlanish

Kosmik nurlanish - yerdan tashqari manbaga ega bo'lgan elektromagnit yoki korpuskulyar nurlanish ; birlamchi (bu, o'z navbatida, galaktik va quyoshga bo'linadi) va ikkilamchi bo'linadi. Tor ma'noda , ba'zan kosmik nurlanish va kosmik nurlar aniqlanadi.

Er satxida koinot nurlanishining darajasi bir xil bo‘lmaydi va joyning jo‘g‘rofiy kengligiga bog‘liqdir. Gap shundaki bizning planetamiz o‘z o‘qi atrofida aylanayotib zaryadlangan zarrachalardan qatlamlar xosil qiladi va ular er magnit maydonining kuch chiziqlari bo‘ylab joylashadi. Koinot nurlari ekvatordan og‘ib, er qutblari qismida o‘ziga xos uyurma (voronka) ko‘rinishida yig‘iladi. Amalda intensiv koinot nurlanishi 150 shimoliy va 150 janubiy kengliklar orasida nisbatan doimiy (o‘zgarmas) saqlanadi. Shundan so‘ng 500 shimoliy yoki janubiy kengliklarga tomon siljiganda tez ortib boradi. Undan so‘ng esa qutblargacha yana amalda o‘zgarmas bo‘lib qoladi.

Amalda dengiz sathiga yaqin balandlikda va taxminan ekvator hamda shimoliy Qutb oralig‘ida joylashgan bizning ko‘pchilik shaharlarimizda kosmik nurlanish dozasining quvvati taxminan 0,5mZv/yil ga teng bo‘ladi. 18-24 km balandlikka ko‘tarilib uchuvchi tovushdan tez uchar samolyotlarda kosmik nurlanish muammosi alohida ahamiyat kasb etadi. Masalan samolyot Moskvadan Xabarovskga uchganda aviayo‘lovchi 0,01 mZv dozadagi nurlanish oladi. Shu sababli ko‘pchilik avialaynerlar bortida maxsus dozimetrik o‘lchov uskunalari bo‘lib, radiatsiya xavfli darajaga etganda xavf (trevoga) signali (ishorasi) beradi. Nurlanish dozasi 0,5 mZv/soatga etganda samolyot uchish balandligini kamaytirishi kerak

Asosiy ma'lumotlar

Kosmik nurlanish kosmik nurlarga qaraganda kengroq tushuncha bo'lib, ikkinchisini, shuningdek, relikt nurlanish, kosmik radio emissiya va boshqalarni o'z ichiga oladi. Ingliz tilida Kosmik nurlar va Kosmik nurlanish aniqlangan - ehtimol inglizcha so'zlardan foydalanish an'analariga amal qilgan holda. Rus tilida ba'zi hollarda faqat korpuskulyar komponent, ya'ni kosmik nurlar nazarda tutilgan bo'lsa, boshqalarida bu tushuncha yanada kengroq qo'llaniladi.

Kosmik nurlarning Yerga keltiradigan energiyasi uncha katta emas. Lekin birlamchi kosmik nurlarning ba'zi zarralari ulkan energiyaga 1019−1020 𝑒𝑉ega. Shunga qaramay, ularning faqat oz qismigina Yer sirtiga yetib kela oladi. Bunga, birinchidan, Yerning magnit maydoni, ikkinchidan, Yer atmosferasi jiddiy to'siq bo'ladi. Birlamchi kosmik nurlanish zarralarining Yer magnit maydonida magnit kuch chiziqlariga ko'ndalang ravishda harakat qilishida ularga harakat trayektoriyasini egrilovchi Lorens kuchi ta'sir qiladi. Past energiyali zarralarning trayektoriyasi kuchli egrilanadi. natijada magnit maydon bo'lmagan taqdirda Yerga yetib kelishi mumkin bo'lgan ayrim zarralar og'adi, Yerga yetib kelishi mumkin bo'lmagan zarralar Yerga tomon yo'naladi, uchinchi xil zarralar esa Yer shari atrofida murakkab trayektoriya bo'yicha aylanadi.Birlamchi kosmik nurlanishning har qanday energiyali zarralari uchun Yer atmosferasi bartaraf qilib bo'lmaydigan to'siq hisob lanadi.Gap shundaki, birlamchi kosmik nurlar Yer atmosferasiga kirganda atmosferaning yuqori qatlamlarida havoning azot va kislorod atomlari yadrolari bilan asosan noelastik to'qnashib, o'zining katta energiyasini yo'qotadi. Bunday to'qnashishlar yadro reaksiyalariga olib keladi, bu reaksiyalar natijasida yangi zarralar hosil bo'ladi.

1) Birlamchi nurlanish zarralarning o‘rtacha energiyasi 10 eV ga teng. Lekin ayrim zarralar energiyasi 10eV va hatto undan ham katta qiymatlarga ega bo‘ladi. Birlamchi nurlarning tarkibi, xavo sharlarini kosmosga olib chiqish natijasida olingan tajribalar asosida o‘rganilgan. Jadvalda Yer sirtining kosmik nurlanish tarkibida tushayotgan zarralar soni keltirilgan.

2) Birlamchi nurlanish Yer atmosferasining yuqori qatlamlaridagi atomlar yadrolari bilan to‘qnashib, ikkilamchi nurlanishni vujudga keltiradi. Odatda 20 km dan quyiroq balandliklarda kosmik nurlar asosan, ikkilamchi nurlanishdan iborat bo‘ladi.

3) Qattiq komponenta mezonlar oqimodan iborat. Tajribalar asosida (Vil’son kamerasida olingan fotosuratlar) kosmik nurlar qattiq massasi elektron massasidan 200 marta katta bo‘lgan zaryadli zarralar mavjudligi aniqlandi.

Kosmik nurlanishning turlari

Zarralarning turlarini hosil qilish uchun kosmosdan kelishini kutib o‘tirmasdan turli tezlatkichlar (uskoritellar) yordamida eksperemental ustanovkalar vositasoda ham olish mumkin. Yuqori energiyali zarrachalar (birlamchi va ikkilamchi) yuqori energiyalar fizikasida o‘rganiladi. Yuqori energiyalar fizikasi energiyasi 1 GeV (gigazlektronyunot) dan boshlanadi. Bu xodisalardagi zarrachalar turli – tuman bo‘lib, ularni impul’slari ham har xil bo‘ladi. Birlamchi zarralarning impul’sini ortib borishi bilan yangi hosil bo‘layotgan zarrachalar soni ortib boradi, natijada ularning o‘rtacha qiymati ham ortib ketadi. Birlamchi zarralarning turlari tezlatgichlardan chiqqandan so‘ng, maxsus kameralarga (propan kamerasi, vodorod to‘ldirilgan kamera, strimer kamera, emul’siya va boshqalar) yuborilib, turli ikkilamchi zarralar hosil bo‘lgan reaksiyalar rasmga olinadi. Olingan reaksiya ikkilamchi zarralarning taxlili oson yoki murakkabligiga qarab 2 turga bo‘linadi.

I. Eksklyuziv

II. Inklyuziv reaksiyalar

Zarrachalarning kelib chiqish va manbai qayerda? Zarrachalar asosan kosmosdan keladi.Kosmosdan kelayotganligi uchun kosmik nurlar deb nom olgan zarralarni ionizatsion kameralardagi sirqish tokining sabablarini qidirish tufayli kashf etildi. Yadroviy nurlanishlar ta’siri bo‘lmagan holda ionizatsion kamera orqali o‘tadigan tok (ya’ni sirqish toki) ning qiymati juda kichik bo‘ladi. Bu tok ionizatsion kameralarni yuqori qatlamlariga ko‘tarib o‘tkaziladi. Tajriba natijalarini muhokama qilinib, quyidagi hulosaga kelindi. Kosmik fazodan kelayotgan qandaydir zarralar ionizatsion kamera tokining ortishiga sababchidir. Keyinchalik ko‘pgina olimlarning hizmatlari tufayli ionizatsion kameradagi gazni ionlashtiruvchi nurlanish (ya’ni kosmik nurlar)ning tabiati aniqlandi.Hozirgi zamon tasavvurlariga asosan, ma’lum bo‘lgan boshqa zarralardantashkil topmagan zarralarga elementar zarralar deyiladi. Birlamchi kosmik nurlanish zarralarining Yer atmosferasidagi havo atomlari yadrolari bilan o'zaro to'qnashishi tufayli sodir bo'la digan yadro reaksiyalari natijasida ikkilamchi kosmik nurlar deb ataladigan zarralar oqimi vujudga keladi.

Elementar zarralarning xossalari va xarakterini izohlash uchun ularning massasi, elektr zaryadi va spinidan tashqari, ularni xaraktrlovchi boshqa kattaliklar (kvant sonlari, o‘zaro ta’sir) ham mavjud.Biz shu kattaliklar to‘g‘risida mulohaza yuritamiz. Elementar zarralarni dinamikasini o‘rganish to‘rt xil ta’sirga asoslangan.

1.Kuchli o‘zaro ta’sir;

2.Elektromagnit o‘zaro ta’sir;

3.Kuchsiz o‘zaro ta’sir;

4.Gravitatsion o‘zaro ta’sir.

• kosmik nurlar
• CMB radiatsiyasi
• gamma portlashi

Adabiyot

• De Angelis, Alessandro; Pimenta, Mario. Introduction to particle and astroparticle physics (multimessenger astronomy and its particle physics foundations). Springer, 2018. ISBN 978-3-319-78181-5. 
• Taylor, M.; Molla, M. Towards a unified source-propagation model of cosmic rays (англ.) // Publ. Astron. Soc. Pac. : journal. — 2010. — Vol. 424. — P. 98. — Bibcode: 2010ASPC..424...98T.
• Ziegler, J. F. The Background in Detectors Caused By Sea Level Cosmic Rays (англ.) // Nuclear Instruments and Methods  (англ.) : journal. — 1981. — Vol. 191, no. 1. — P. 419—424. — doi:10.1016/0029-554x(81)91039-9. — Bibcode: 1981NIMPR.191..419Z.
• TRACER Long Duration Balloon Project: the largest cosmic ray detector launched on balloons.
• Carlson, Per; De Angelis, Alessandro. Nationalism and internationalism in science: the case of the discovery of cosmic rays (англ.) // European Physical Journal H  (англ.) : journal. — 2011. — Vol. 35, no. 4. — P. 309—329. — doi:10.1140/epjh/e2011-10033-6. — Bibcode: 2010EPJH...35..309C. — arXiv:1012.5068.

Havolalar

• Anderson, C. D.; Neddermeyer, S. H. Cloud Chamber Observations of Cosmic Rays at 4300 Meters Elevation and Near Sea-Level (англ.) // Phys. Rev. : journal. — 1936. — Vol. 50, no. 4. — P. 263—271. — doi:10.1103/physrev.50.263. — Bibcode: 1936PhRv...50..263A.
• Boezio, M. et al. Measurement of the flux of atmospheric muons with the CAPRICE94 apparatus (англ.) // Phys. Rev. D : journal. — 2000. — Vol. 62, no. 3. — P. 032007. — doi:10.1103/physrevd.62.032007. — Bibcode: 2000PhRvD..62c2007B. — arXiv:hep-ex/0004014.
• Kremer, J. et al. Measurement of Ground-Level Muons at Two Geomagnetic Locations (англ.) // Phys. Rev. Lett. : journal. — 1999. — Vol. 83, no. 21. — P. 4241—4244. — doi:10.1103/physrevlett.83.4241. — Bibcode: 1999PhRvL..83.4241K.
• Neddermeyer, S. H.; Anderson, C. D. Note on the Nature of Cosmic-Ray Particles (англ.) // Phys. Rev.. — 1937. — Vol. 51, no. 10. — P. 884—886. — doi:10.1103/physrev.51.884. — Bibcode: 1937PhRv...51..884N.