Microsoft Word N. Z. Ismay?lov Atmosferdenkenar astronomiya derslik doc
Yüklə 1,02 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- 6.2. Kosmik şüaların tədqiqi metodları
103
Şəkil 5.4.2. ABŞ Milli Kosmik Agentliyi, Kompton adına Qamma- rəsədxana tərəfindən verilmiş bu şəkildə qamma parıltı mənbələri təsvir olunmuşdur.
FƏSİL 6. KOSMİK ŞÜALANMA 6.1. Kosmik şüalar haqqında ümumi məlumat Yer kürəsi daim kosmosdan ulduzlararası mühitdən gələn yüksək ener$ili yüklü zərrəciklər seli tərəfindən zərbələrə məruz qalır. Bu zərrəciklər seli kosmik şüalanma adlanır. Bu kosmik zərrəciklər seli bəzən Günəş alışmaları zamanı kəskin şəkildə artır. Kosmik şüalanma seyrək relyativistik qaza bənzəyir – zərrəciklər praktiki olaraq bir-biri ilə toqquşmur, bəzi hallarda ulduzlararası və ya planetlərarası mühit zərrəcikləri ilə və ya maqnit sahəsi ilə qarşılıqlı təsirdə olur. Kosmik şüalanma əsasən prtonlardan, elektronlardan, helium nüvəsindən və bəzi daha ağır elementlərin
104
nüvəsindən (Z ≈ 30 –a qədər olan nüvələrdən) ibarətdir. Kosmik şüalanma tərkibində eyni bir ener$i zolağında elektronların sayı protonların sayından yüzlərlə dəfə azdır. Bu şüalanma zərrəcikləri E k
21 eV çatan çox böyük kinetik ener$iyə malik olur. Kosmik şüalanmanın Yer ətrafında ümumi ener$isi çox da böyük deyil, (cəmi 1 zərrəcik/sm 2 san), lakin ener$i sıxlığı bizim Qalaktika hüdudlarında 1 eV/sm 2 –ə çatır ki, bu da bütün ulduzların birgə şüalandırdığı elektromaqnit şüalar, ulduzlararası qazın şüalandırdığı istilik və turbulent hərəkət ener$isi və Qalaktikanın maqnit sahəsinin ener$i sıxlığı ilə müqayisə oluna bilər. Ona görə də kosmik şüalanma ulduzlararası mühitdə baş verən proseslərdə çox mühüm bir rol oynamalıdır. Kosmik şüalanmanın başqa bir xüsusiyyəti onun istilik təbiətinə malik olmamasıdır. Hətta ulduzların nüvəsində alınan maksimal ~10 9
K temperaturda belə zərrəciklərin orta istilik ener$isi ~3 ⋅10
5 eV –ə
çatır. Yer ətrafında müşahidə olunan kosmik şüalanma isə 10 8 eV və daha çox ener$iyə malikdir. Bu da onu sübut edir ki, kosmik şüalar bu ener$ini spesifik elektromaqnit və plazma təbiətli astrofiziki proseslərdə əldə edir. Kosmik şüalanmanın öyrənilməsi kosmik fəzanın müxtəlif hissələrində elektromaqnit sahələrin paylanması haqqında çox qiymətli məlumat verir. Zərrəciklərin kosmik fəzada «əldə etdikləri» informasiya onların müntəzəm müşahidələrlə zamana görə dəyişməsinin qeyd olunması və təhlili vasitəsilə «oxunur». Kosmik şüalanmanın bir maraqlı cəhəti də onu təşkil edən zərrəciklərin təbii şəkildə böyük ener$iyə malik olmasıdır. Bu da elementar zərrəciklər fizikasında elementar zərrəciklərin xassələrinin öyrənilməsində əvəzedilməz bir vasitədir. Belə zərrəcikləri Yerdə əldə etmək üçün böyük xərc hesabına başa gələn çox güclü
105
gücləndiricilərdən istifadə olunduğu halda kosmos özü bu işi təbii şəkildə görmüşdür.
Yer atmosferinə daxil olan kosmik şüalar atmosferdə zəngin olan elementləri – azotu və oksigeni parçalayaraq zəncirvari proseslə bir çox elementar zərrəciklər yaradırlar (Şəkil 6.2.1.). Kosmik şüaların iki toqquşma arasında keçdiyi sərbəst uçuş yolu en kəsiyi 1 sm 2 olan sütundan keçən maddənin qramlarla miqdarı ilə xarakterizə olunur. Bu o deməkdir ki, başlanğıc intensivliyi I 0 olan və toqquşmadan keçən protonların sayı, qalınlığı x q/sm 2 olan atmosfer təbəqəsindən keçəndən sonra
106
Şəkil 6.2.1. Kosmik şüalanmanın Yer atmosferi zərrəcikləri ilə qarşılıqlı təsiri sxemi. İlkin proton nüvəsi azot və oksigen nüvələrini dağıdaraq ikinci mərhələ zərrəcikləri yaradır. Bu zərrəciklər şərti olaraq 3 qrupa bölünür: 1-elektron-foton, 2-mü mezon və 3- nuklon qrupları.
/ 0
e I I − = (6.2.1)
düsturu ilə təyin olunar. Burada λ - zərrəciyin sərbəst uçuş məsafəsidir. Kosmik şüaların əsas hissəsini təşkil edən protonlar üçün havada λ təxminən 70 q/sm 2 , helium nüvəsi üçün 25 q/sm 2 , daha ağır nüvələr üçün isə bundan da azdır. Protonlar atmosfer zərrəcikləri ilə ilk toqquşmanı (70 q/sm 2 ) orta hesabla 20 km yüksəklikdə həyata keçirir. Dəniz səviyyəsində atmosfer təbəqəsinin qalınlığı 10 30 q/sm 2
–dır, yəni bu qalınlıqda protonların 15 toqquşması baş verir. Buradan aydın olur ki, heç bir toqquşma baş vermədən kosmik şüalanmanın Yer səthinə çatma ehtimalı çox kiçikdir. Yer səthində belə zərrəciklərin qeyd olunması yalnız ikinci növ zərrəciklərin çox zəif ionlaşma effektinə görə aşkar olunur. XX əsrin əvvəllərində elektroskop və ionlaşma kameraları ilə aparılan təcrübələr nəticəsində qazlarda çox yüksək nüfuzetmə qabiliyyətinə malik şüalanma nəticəsində yaranan qalıq ionlaşma aşkar olundu. Ətraf mühiti əhatə edən radioaktiv şüalanmadan fərqli olaraq bu şüalanma hətta qalın qurğuşun təbəqəsindən də asanlıqla keçirdi. Bu şüalanmanın yerdənkənar təbiətli olması 1912-1914 –cü illərdə avstriyalı fizik V.Qess və alman fiziki V.Kolxerster və b. tərəfindən hava balonlarında ionlaşma kameralarını yüksəkliyə Yüklə 1,02 Mb. Dostları ilə paylaş:
|