Ғарыштық сәулеленуінің жоғарғы атмосфера күйіне әсері

Атмосфераның жоғарғы қабаттарындағы бөлшектердiң күшкiн түрiнде көбеюi нәтижесiнде сарқылмас (каскадный) ядролық нөсер қалыптасады. Бөлшектердiң энергиясы бiрнеше ондық МэВ-қа дейiн кемiгенде атмосферада ядролық нөсер өшедi. Қалған энергияны протондар ауаны иондауға жұмсайды; ядролар нейтрондарды жұту арқасында әртүрлi ядролық реакциялар жүредi, ал нөсерлi бөлшектердiң негiзгi бөлiгiн құрайтын пиондар ыдырап кетедi. Көп мөлшерде қалыптасатын фотондар мен электрондар атмосферада тез жұтылады.
Әр нейтрал пион өте тез жоғары энергиялы 2 фотонға айналады. Пиондар ашылмас бұрын Ғарыштық сәулелердiң сәулеленуi кезiнде 1935ж. К. Андерсон ашқан жаңа бөлшектер – и – мезондар, немесе мюондар зарядталған пиондардың ыдырау нәтижесiнде қалыптасады. Мюонның массасы электрон массасынан 207 есе көп, яғни пион массасынан ¾-iн құрайды. Оң және терiс зарядталған 2 түрлi мюон бар; олар u+ ж„не u- деп белгiленедi. мезонда ыдырағанда u+-мезондар, ал мезондар ыдырағанда u-мезондар қалыптасады. [1].
Пионнан айырмашылығы – мюондар ядролық өзара әсерлесулерге қатыспай энергияны тек иондауға жұмсайды екен. Сондықтан олардың жоғары өтiмдiлiк қабiлеттерi бар және де Ғарыштық сәулеленудiң қатаң компонетасын құрайды. Мюондар атмосферадан ұшып өтедi, фотондар мен аса маңызы жоқ нөсерлi бөлшектер саны құрайды. Алғашқы Ғарыштық сәулеленуден ерекше жоғары энергиялы (10^7МэВ астам) бөлек бөлшектер ғана атмосферадан өтедi.
Ғарыштық сәулелерде мюондар пиондар сияқты жарық жылдамдығына жақын жылдамдықпен (ұшады) қозғалады, сондықтан уақыттың релятивистiк баяулауы есебiнен өздерiнiң ыдырауынан бұрын үлкен қашықтыққа ұшып үлгередi.
Магнитосфера мен ионосфера арасындағы өзара әсерлесу 2 жолмен өтедi, бiреуiн энергиялы бөлшектердiң күшпен енуiне байланысты корпускулалық деп, ал екiншiсiн – электр өрiстерi мен көлденең токтарды тасымалдауға байланысты толқындық деп атауға болады. Алдымен бiрiншiсiн қарастырайық.
Геомагниттiк өрiстiң күш сызығында қарпылған кейбiр протондар мен электрондардың атмосферада 100км астам биiктiкте айналық нүктелерi болады. Атмосфераға енетiн бөлшектер, атмосфераның атомдары және молекулаларымен соқтығысып, энергиясын нейтрал атомдар мен молекулаларға бередi (Энергиялы зарядталған бөлшектердiң L-ң жоғары мәнiмен (мысалы, L>5) сипатталатын аумақта) магнитосфераның энергиялы зарядталған бөлшектердiң L-ң жоғары мәнiмен (мысалы, L>5) сипатталатын аумақта негiзгi ағыс болып атмосфера саналады.
1. Brooks C.E.P. The relations of solar and meteorological phenomena - A summary of the literature from 1914 to 1924 // First Report of the Commision for the study of solar and terrestrial relationship. Paris: ICSU, 1926. P. 66.
2. Hammond A.L. Research progress on a broad front, earth and planetary science//Science. 1973. V. 182. P. 1329.
3. Bryson R.A. A perspective of climatic change // Sciem 1974. V. 184. P. 753.
4. PittockA.B. A critical look at long-term sun-weather i lationships // Rev. Geophys. 1978. V. 16. P. 400.
        
        РЕФЕРАТҒАРЫШТЫҚ СӘУЛЕЛЕНУІНІҢ ЖОҒАРҒЫ АТМОСФЕРА                                                                                      ... ... ... ... ... ... ... бөлшектердiң күшкiн түрiнде көбеюi нәтижесiнде сарқылмас (каскадный) ядролық нөсер қалыптасады. Бөлшектердiң энергиясы бiрнеше ондық ... ... ... ... ядролық нөсер өшедi. Қалған энергияны протондар ауаны иондауға жұмсайды; ядролар нейтрондарды жұту ... ... ... ... жүредi, ал нөсерлi бөлшектердiң негiзгi бөлiгiн құрайтын пиондар ыдырап кетедi. Көп мөлшерде қалыптасатын фотондар мен ... ... тез ... ... пион өте тез ... ... 2 фотонға айналады. Пиондар ашылмас бұрын Ғарыштық сәулелердiң сәулеленуi кезiнде 1935ж. К. ... ... жаңа ...  -  и  -  ... ... ... ... пиондардың ыдырау нәтижесiнде қалыптасады. Мюонның массасы электрон массасынан 207 есе көп, яғни пион ... ... ... Оң және ... ...  2 ... мюон бар; олар  u+ ж„не u- деп ... ... ... ... ал ... ... ... қалыптасады. [1].Пионнан айырмашылығы  -  мюондар ... ... ... қатыспай энергияны тек иондауға жұмсайды екен. Сондықтан олардың жоғары өтiмдiлiк қабiлеттерi бар және де ... ... ... ... ... ... атмосферадан ұшып өтедi, фотондар мен аса маңызы жоқ нөсерлi бөлшектер саны ... ... ... ... ... жоғары энергиялы (10^7МэВ астам) бөлек бөлшектер ғана атмосферадан өтедi.Ғарыштық сәулелерде ... ... ... ... ... ... жылдамдықпен (ұшады) қозғалады, сондықтан уақыттың релятивистiк баяулауы есебiнен өздерiнiң ыдырауынан бұрын үлкен қашықтыққа ұшып үлгередi.Магнитосфера мен ионосфера арасындағы ... ... 2 ... өтедi, бiреуiн энергиялы бөлшектердiң күшпен енуiне байланысты корпускулалық деп, ал екiншiсiн  -  электр өрiстерi мен ... ... ... ... ... деп ... ... Алдымен бiрiншiсiн қарастырайық.Геомагниттiк өрiстiң күш сызығында қарпылған кейбiр протондар мен электрондардың атмосферада 100км астам биiктiкте айналық нүктелерi ... ... ... ... атмосфераның атомдары және молекулаларымен соқтығысып, энергиясын нейтрал атомдар мен ... ... ... ... ... L-ң ... ... (мысалы, L>5) сипатталатын аумақта) магнитосфераның энергиялы зарядталған бөлшектердiң L-ң жоғары мәнiмен  (мысалы, L>5) сипатталатын аумақта ... ағыс ... ... саналады.Басып кiру кезiнде зарядталған бөлшектер атмосфераның атомдары мен ... ... ... және серпiмсiз соқтығыстарымен сыналады. Олар энергиясын бiртiндеп жұмсайды: а) ауаның нейтрал бөлшектерiн иондау мен ... және б) ... ... атомдық ядроларды үдеткендей (рентген сәулеленуiнiң тежелуi) сәулелену энергиясына. Төмен ... ... үшiн ... электрондар энергиясы 500эВ) 1 серпiмсiз соқтығыстың орташа жоғалту энергиясы 90 эВ жуық. Бұл ... тағы 2 ... ... үшiн ... ... энергиямен бастапқы атомнан ыршып шығатын байланысқан электронға берiледi.Жоғарғы атмосферада орта атомдық нөмiр 7,3 тең ... ... мен азот ... ... 3:7 құрайды. Одан басқа,  2 атомды молекуланың шашырауының қимасы 1 атомның қимасынан екi есе көп („р уақытта ... ... деп ... [2]. ... ... ... жылдамдығы 1-суретте көрсетiлген. Осы мәлiметтер бойынша берiлген W энергиямен электронның ... ... ... ... ... ... ... деуге болады.                                                                            ... ... ... электрондар энергияларының сипаттауыш шығындары.Егер серпiмдi соқтығудан болған электронның траекториясының ауытқулары мәнсiз болса, (1) формуладан толық өту тереңдiгiн анықтау оңай. Бiрақ ... ... түзу ... қатты өзгешелiгi бар, сондықтан жалпы жағдайда бұл ... ... ... ... өте қиын, тек бiрнеше сандық шығарылуда электрондардың күрделi қозғалысының ... ... ... ... ... ... атмосфера атомдарымен серпiмдi соқтығысумен шартталған (яғни кулондық ... ... және ... ... ... ... кэВ астам энергияларға дейiн жеткiлiктi мәлiм. Онда электрон жоғалту энергиясы 1кэВ-қа жетпей жуықтап алғанда 100 ... ... өтуi тиiс. Егер әр ... ... ... ... бұрышы аз болғанмен бастапқы энергиясы 50кэВ жуық болса да, өз қозғалысының ... ... ... ... "ұмытады". Барлық есептеулер атмосфераның горизонталь стратификациясы мен ... ... күш ... ... ... ... ендiктердi жеткiлiктi жақсы орындалатын) болжамдарына негiзделген. Бiрiншi электронның траекториясын ... а) ... ... ... ... соқтығысуға дейiн өтетiн  - шашырауды және б) соқтығудан кейiнгi қозғалыс бағытын беретiн 3 ... ... ... ... ... өз ... түгел жұмсамайынша немесе б) электрон атмосферадан альбедо электроны сияқты кетпейiнше құбылыс жалғаса бередi. Статистика ... ... ... алу үшiн ... ... ... көп санын, 10000 астам, қарастыру қажет.Энергиялы электрондардың атмосферамен ... ... ... электрондары жоғарғы атмосфераның иондалуына елеулi кiрiс әкелмейдi, сондықтан атмосфера бетiндегi бөлшектер ағыны мен ионосфералық құбылыстарды мөлшерлi салыстыру үшiн басып ... ... қай ... атмосферамен шағылатынын бiлген дұрыс. Шағылу коэффициентi энергияға елеулi тәуелдi емес [3]. Дегенмен альбедо электрондары үшiн ... ... ... ... ... 30 және 80[0] ... үшiн атмосфераға кiру бұрышы 30-дан 10% дейiн өзгерiсiмен сәйкес елеулi өзгередi.Жоғарғы энергиялы атмосферада  жұтылуы. Атмосфералық шашыраудың моноэнергетикалық электрондар ... ... ... келтiрiлегн. Мұнда атмосфераға 55 - 0 бұрышпен кiретiн энергиясы 50кэВ алғашқыда бiрдей бағытқа ие электрондар шоғының ... ... ... ... өз ... ... ... 80 км биiктiкке өтедi, бiрақ  150 км биiктiкте шоқ маңызды бұрыштық кеңеюге тап болады. Электрондар энергиясы байқалатын 100 км ... ... ... айқын көрiнеді. Төменгі энергиялы электрондар бұрыштар бойынша өте кең таралғанда, 90 км биiктiктегi "жұтылмаған" электрондарды тек ... ... ... бақылауға мүмкiндiк бар. Осы әдiстiң негiзiнде атмосферада шашырап, жұтылған электрондардың моноэнергетикалық шоғы мен ... ... ... ... ... ... және бойлық таралуы бар деп қорытындылаған жөн. Электрондардың изотропты ағындары тек ең аз энергияларда ғана траектория соңында, яғни 80 мен 85 км ... ... ... электрондарды қолдануға бақыланады.  6 суретте көрсетiлген тиянақты талдау мәлiметтерiнен альбедо электрондары ағындарында (100 км астам ... аса ... емес ... ... көруге болады. Траекторияның соңында орынды болатын шашырау, электронды қайта Ғарыштық кеңiстiкке қайтаруға мәжбүр етедi.3 ... ... ... ... шашыратылған электрондардың бұрыштық үлестірілуі (W0=50 кэВ, кіру бұрышы 550) :а) 44  -  54 кэВ, б) 36  -  44 кэВ, в) 30  -  36 кэВ, г) 17  -  30 ... ... ... ... үшiн ... жоғалтуының бойлық қырын және олардың атмосфераға кiреберiсiндегi бiрнеше бұрыштарды келтiрумен шектелемiз.Түсу бұрышынан ... 6 және  50кэВ ... ... ... жоғалтуының бойлық қырларынық тәуелдiлiгi сәйкесiнше 7 мен 8 суретте берiлген. Үлкен бұрыштық ... ... ... ... ... арқылы пайда болатын максимумнан 100-1000 есе көп атмосферадан вертикаль бағытта ... ... ... максимумын тудырады. Төбе бұрышының секансына пропорционал болатын горизонталь ауданмен таралатын ... төбе ... ... ... ... ... энергиясы төбе бұрышына тәуелдiлiкпен түсiндiрiледi. Дегенмен питч-бұрыштардан тәуелдiлiкте альбедо электрондары ағынының вариациялары маңыздырақ.4 сурет. Q түсу бұрышы және Wо=6 кэВ ... ... ... ... ... 5 ...  Wо=50 кэВ ... электрондардың энергия шығындарының жылдамдықтары600 төбе бұрышымен атмосфераға кiретiн электрондар үлкен бойлықтарда иондалудың қалыптасуына өте ... Күн ... ... ... ... ... ... вариациялардан айырмашылығы электрондардың бастапқы питч-бұрышынан максимум тәуелдiлiгiнiң ... кей ... ... ... болып есептеледi. Максимум тұрақтылығы болып көрiнетiн себеп: а) жұтылмас бұрын ... ... ... ... ... ... ауытқуы серпiмдi және серпiмсiз соқтығысулардың қималарының кiшкене қатынасының салдарынан және б) нейтрал атмосфераның тығыздығының үлкен ... ... ... ... ... мүмкiн емес өзгешелiктердi табу қиынға түсуде.3.Протондар Энергиялы протондардың басып кiруi ... ... ... қозу мен иондалуды туғызады, негiзгi электрондардың басып кiруiне ұқсас. Дегенмен, массасы үлкен болса да, атмосфера атомдарымен соқтығу кезiнде елеулi ... ... ... ... ... протон жылдамдығы бiртiндеп азайып, шашырайтын ортада магнит өрiсiнiң жергiлiктi векторы мен протонның ... ... ... бұрыш тұрақты болып қалады.Қайта зарядтау процесi болмағанда, протон энергиясының диссипациясын есептеу ... бос сөз ... ... едi. [4].  ... ... ... өту мөлшерiмен протондар атомдардан байланысқан электрондарды ұрып шығарады. ... мен ... ... ... ... ... ... бiрақ оттегi мөлшерi сутегi мөлшерiнен бiрнеше ретке көп болғандықтан, екiншiсi маңыздырақ.Қайта зарядтау процесiнiң негiзгi әсерi басып кiретiн ... ... ... ... ... таралуында қорытындылады. Нейтрал атом өрiс әсерлерiне ұшырамай үлкен қашықтыққа ... ... ... ... ... магнит өрiсiмен бағытталады. Қайта зарядталу құбылысының маңыздылығы энергиясы сол протонның еркiн жүру жолының ұзындығымен салыстырғанда 5-20 есе ... 150-500 км ... ... ... 5 кэВ ... ... ... бейтарап сутегiнiң орташа жүру жолының ұзындығымен күшейедi. Сутегi атомы бейтарап күйде көп уақыт тұрады. Протонның ... ... шоғы ... ... ... бойынша қайта зарядтау құбылысы салдарынан "жағылып" кетуi мүмкiн.Қайта ... ... ... ... ... ... екi өлшемдi болып келедi. Протондардың басып кiруi үлкен горизонталь ауданда болғанда ғана бөлшектiң ... ... ... ... ... ... байланысы болғанда мәнi бар. Бейтарап сутегi мен протондар үшiн соқтығулардың әсерлi ... ... ... бұл ... ... зарядтау құбылысын ескермеуге де болады.Түрлi энергиялы протондардың атмосфераға өту тереңдiгi 9 ... ... Орта ... протондар үшiн серпiмдi соқтығулар болмағандықтан, энергиялы электрондардағы қарама қайшы құбылыс атмосфераға кiру бұрышынан тәуелдiлiкте өту тереңдiгi өзгередi. 800 төбе ... ... ... ... вертикаль кiретiн протон жуық шамамен 20км тереңiрек өтедi.6 сурет. Протонодардың питч-бұрышының функциясының атмосферасына кіруінің тереңдігі.Протонның энергиясы 1-ден 1000 км ... ... ... ... ... биiктiгi 200 км - ден  90 км дейiн азайды. Атмосфераның жаңа үлгiлерi  қандайда бiр амалмен бұл ... ... ... ... ... бұл ... 5 км аспайтын қашықтықа жылжуының ықтималдылығы аз. Атмосферада тығыздықтың градиентi бар болу салдарынан энергия жоғалтуының қыр  ... ... ... ... азаяды, оған қоса қырдағы максимум күрт өседi. Сондықтан, протон энергиясының өзгерiсi 1-ден 1000 кэВ дейiн болғанда максимал энергия жоғалтулары 60000 ... ... мен ... ... ... өз ... әр түрлi ұстайды.  (Бiрнеше соқтығысудан кейiн электрондар өздерiнiң бастапқы бағытын "ұмытады". Бейтарап атомда кулондық шашырау ... ... ... ... ... ... өте бастайды).Электр өрiстерi мен көлденең токтарды тасымалдайтын байланыстың толқындық жолын қарастырайық.Толқындық ... ... ... ... ... ... соншалық, кез-келген құбылыс магнитосфера мен ионосфераның ортақ өнiмi ... ... ... ... болады деуге болады. Шашыраудың кейбiреуi соның iшiнде толқындық жол арқылы жүредi. Керi байланыс сұлбасы келесi түрде болады. ... ... ағын ... ... басқарылады, керi байланыс бағытталған гидромагниттi толқынды өтiмдiлiгi ауыспалы аумақ тудырады. Гидромагниттi толқын магнитосферада таралып кей жағдайда бөлшектердi шашырата әсерлеседi ... ... ... ... ... ... дәл ... белгiсiз). Бұл энергияның бөлшектерге берiлуiнiң  2 нұсқасын ұсынуға болады. Бiрiншi нұсқада энергиялы бөлшектер ағынын модульдеп, күш түтiкшесiнде толқын ... ... ... ...  - ... көлденең электр өрiсiнде "суық" бөлшектер үдетiледi. Қолданылған ... ... Brooks C.E.P. The ... of solar and meteorological phenomena - A summary of the literature from 1914 to 1924 // First Report of the ... for the study of solar and ... ... Paris: ICSU, 1926. P. 66.2. Hammond A.L. Research progress on a broad front, earth and ... ... 1973. V. 182. P. 1329.3. Bryson R.A. A perspective of climatic change // Sciem 1974. V. 184. P. 753.4. ... A critical look at ... ... i ... // Rev. Geophys. 1978. V. 16. P. 400.  
        
      

Пән: Астрономия
Жұмыс түрі: Материал
Көлемі: 8 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Астрофотометриялық шамалар:сәулелену ағыны, жарықталу, жарқырау, жарықтылық7 бет
Газ разрядты санауыштар көмегімен ғарыштық сәуле интенсивтілігін анықтау6 бет
Программаланатын логикалық интегральды сұлбалар туралы негізгі мағлұматтар8 бет
Саптан шығу18 бет
Электрлік ығысу4 бет
"Атмосферадағы оттегі эволюциясы және фотосинтез."9 бет
"Өскемен қаласының атмосфералық ауасы және агроценоздарының ластануын бағалау"32 бет
2010-2012 жылдары аралығында атмосфералық жауын-шашынның химиялық құрамының өзгеруі46 бет
Statistic analytic system (SAS) бағдарламалық өнімін қолдана отырып әр бақылау бекетіндегі уақыттың әр түрлі кезеңіндегі (тәулік, ай, жыл), қала кескініндегі (ауданында) атмосфералық ауаны ластайтын заттардың орта шоғырын есептеу бойынша бағдарламалық қамтама өңдеу43 бет
«Атмосфераның құқықтық режимі»16 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь