宇宙射线与大气相互作用时能产生(宇宙射线的作用)
宇宙射线的作用
在宇宙中,严格意义上讲,在宇宙整体上,并不是绝对的真空。宇宙中存在众多由各种不同元素构成的碎块,甚至还存在人类活动留下的太空拉圾,(如废弃了的太空飞行物的碎快)当然名种天体就更不用说了。
宇宙中还存在各种射线。如阿尔发射线(氮核流),贝它射线(电子流),伽玛射线(光子流),伦琴射线,还存在众多带电粒子流。
宇宙射线的威力
伽马射线可作为武器,宇宙的伽马射线爆强度很大,举个例子,宋朝时超新星爆发,当时人在白天用肉眼可见,如这个在4光年之内,则足以毁灭地球上所有生物。
宇宙的射线是什么
宇宙射线,指的是来自于宇宙中的一种具有相当大能量的带电粒子流。1912年,德国科学家韦克多·汉斯带着电离室在乘气球升空测定空气电离度的实验中,发现电离室内的电流随海拔升高而变大,从而认定电流是来自地球以外的一种穿透性极强的射线所产生的,于是有人为之取名为“宇宙射线”。
宇宙射线的作用是什么
宇宙线亦称为宇宙射线,是来自外太空的带电高能次原子粒子。它们可能会产生二次粒子穿透地球的大气层和表面。
射线这个名词源自于曾被认为是电磁辐射的历史。主要的初级宇宙射线(来自深太空与大气层撞击的粒子)成分在地球上一般都是稳定的粒子,像是质子、原子核、或电子。但是,有非常少的比例是稳定的反物质粒子,像是正电子或反质子,这剩余的小部分是研究的活跃领域。大约89%的宇宙线是单纯的质子,10%是氦原子核(即α粒子),还有1%是重元素。这些原子核构成宇宙线的99%。孤独的电子(像是β粒子,虽然来源仍不清楚),构成其余1%的绝大部分;γ射线和超高能中微子只占极小的一部分。
粒子能量的多样化显示宇宙线有着广泛的来源。这些粒子的来源可能是太阳(或其它恒星)或来自遥远的可见宇宙,由一些还未知的物理机制产生的。宇宙线的能量可以超过1020eV,远超过地球上的粒子加速器可以达到的1012至1013 eV,使许多人对有更大能量的宇宙线感兴趣而投入研究。
[1]经由宇宙线核合成的过程,宇宙线对宇宙中锂、铍、和硼的产生,扮演着主要的角色。它们也在地球上产生了一些放射性同位素,像是碳-14。在粒子物理的历史上,从宇宙线中发现了正电子、μ子和π介子。宇宙线也造成地球上很大部分的背景辐射,由于在地球大气层外和磁场中的宇宙线是非常强的,因此对维护航行在行星际空间的太空船上太空人的安全,在设计有重大的影响。
宇宙射线有什么用
X射线影像处理除医学应用外,其余应用有航天育种、食品保鲜、晶体结构分析、工业探伤、货运集装箱透视检查和科学研究等。
X射线是一重大发现,曾经轰动了全世界,并引起科学界的高度重视和浓厚兴趣。X线的医学上的首要用途就是用于诊断,除了被应用到医学诊断上,后来用在治疗上。
其他的应用具体如下:
1.航天育种:为了达到优选种子的目的,给地面的种子接受宇宙射线的照射,接受过射线照射的种子,较差的种子会凋亡,而较好的种子则可能变得更好;
2.食品保鲜:食品工厂生产出的食品,为了使食品能够长时间的保鲜,通过射线的照射后可杀灭附着其上的细菌,从而可以达到该目的。
3.其他:X线还在晶体结构分析、工业探伤、货运集装箱透视检查和科学研究等方面也发挥了巨大作用,被称为“最佳X射线源”的同步加速辐射装置业已问世,由此产生的高能量X射线不仅能用来观察分析物质,而且还能对半导体和微型机械进行精细加工。
宇宙射线的作用和意义
因为宇宙线主要是太阳内部聚变产生的离子(如α离子),这些粒子是带电的,当他们进入磁场的时候会受到洛伦兹力的作用,产生的结果是这些粒子沿着地球的磁力线运动,从而被引导到两级从而阻挡了宇宙线。
到两级时由于磁场变强,使得离子产生了加速度,由电动力学可以知道加速运动的离子会产生辐射,这就是极光产生的原因
宇宙射线的作用于地球大气层产生的放射性核素称为
1.概念
元素是原子核中质子数相同的一类原子的总称。同一元素由于其原子核中中子数不同可存在几种原子质量不同的原子,其中每一种原子称为一种核素,如C原子有12C、13C、14C等核素,氧原子有16O、17O、18O等核素。同位素可分为稳定同位素和放射性同位素两类,稳定同位素是指迄今为止尚未发现有放射性衰变(即自发地放出粒子或射线)的同位素;反之,则称为放射性同位素。
2.分类
1)按同位素产生的条件,同位素可分为天然同位素(宇宙引源)(如3H、14C、18O等)和人工同位素(人为制造)(如3H、60Co、82Br)。
2)按结构稳定性,同位素可分为稳定同位素(如2H、13C、12C)和放射性同位素(如3H、14C、238U)。
3)按进入环境的方式可分为人工施放同位素和环境同位素。①人工施放同位素专指在研究过程中通过有目的地人为投放而进入环境的部分人工同位素(如测定地下水流速、流向的131I)。②环境同位素,包括自然环境中原本存在的天然同位素和在各种人工核反应(如核反应堆)过程中,自然进入天然环境的人工同位素。
3.同位素循环
水中的同位素成分伴随着水循环而变化(图4—1),符号黑点表示同位素相对含量,按位置的高低,分为低、中、高三级。符号“'”表示同位素含量随着当地自然条件的不同发生变化。水按箭头方向循环,同位素也按同样方向循环。T来源于大气层,而D、18O源于海洋(Thatcher,1981)。
同位素D、T、18O分别以HDO、HTO、
等水分子的形式存在。在自然界循环过程中主要存在形式是
(99.73%)、HD16O(0.032%)、
(0.20%),其中HD16O和
的浓度比一般的水化学成分高。此外,水的同位素分子既是水化学成分,又和一般的化学成分不一样,不和周围物质发生化学反应,所以,D、T、18O是研究水循环的理想示踪剂。
宇宙射线的作用有哪些
所谓宇宙射线,是来自宇宙中的一种带电粒子流,具有相当大的能量。1912年,德国科学家韦克多·汉斯试着去测定空气中的电离度,他做了一个实验,带着电离室乘气球升空,在这个实验过程中他发现随着海拔的不断升高,电离室内的电流也在不断的变大,从而认为电流是由一种射线产生的,这个射线来自地球以外,而且穿透性极强。于是有人就将它取名为“宇宙射线”。
太阳系是围绕着银河系运行的,在运行过程中针对银河系中心的位置就会不断发生位移,经过6200万年就会到达一次距离银河系中心的最远点。
而整个银河系也是在包围着它的热气体中不断运行的,每秒约200千米。银河系并不是我们所想的那样圆滑,其实它是扁平的。科学家们解释,当银河系的北面或前面与周围的热气摩擦时就会产生宇宙射线。尽管这样认为,目前人类仍然不能准确地说出宇宙射线是从哪里来的,是怎样产生的,它们无偿地为地球带来了宇宙空间环境的宝贵信息。
科学家通过接收这些射线,认识和研究它们的起源,从而了解宇宙环境的演化变幻。因此,宇宙射线的研究现已成为天体物理学研究的一个重要对象,许多科学家都试图解开宇宙射线之谜。可是一直到现在,人们还是不能完全解释宇宙射线的起源。
一般科学家们认为,宇宙射线的产生可能与超新星爆发有关,来自遥远的活动星系。
对此,他们认为,宇宙射线产生于超新星大爆发的时刻,将要“死亡”的恒星在爆发之时放射出大能量的带电粒子流,射向宇宙空间。
还有的认为宇宙射线也可能来自于爆发之后超新星的残骸。
宇宙射线的作用于地球大气层产生的放射性核素成为
一类是宇宙射线的粒子与大气中的物质相互作用下产生,主要有14C、3H等;
一类是地球形成时就已存在的核素和它们的衰变产物,主要有地壳(土壤、岩石等)中含的40K、26Ra(镭)、87Rb(铷)、232Th(钍)、238U(铀)及其衰变产物和扩散到大气中的氡(radon,Rn)和钍射气(thoron,Tn)。