§ 237. Космическое излучение (космические лучи)Уже при первых исследованиях радиоактивности было замечено, что в ионизационной камере (рис. 376) наблюдается некоторый незначительный ток даже в отсутствие радиоактивных препаратов. Наличие этого тока доказывало, что какое-то излучение постоянно создает в камере ионизацию, получившую название остаточной ионизации. Вначале пытались объяснить остаточную ионизацию примесями радиоактивных веществ в почве и атмосфере. В этом случае остаточная ионизация должна была бы уменьшаться при удалении ионизационной камеры от поверхности Земли. Однако опыты, в которых ионизационные камеры поднимались на аэростатах на большую высоту, показали обратный результат. На высоте Природа космического излучения оказалась весьма сложной. Только в пятидесятых годах, опираясь на результаты многочисленных исследований, среди которых видное место занимают работы школы советского физика Д. В. Скобельцына, удалось составить известное представление о картине этого явления в целом. По современным представлениям первичное космическое излучение, т. е. излучение, приходящее из мировых глубин в земную атмосферу, состоит из быстро движущихся положительно заряженных частиц — протонов — и в меньшем числе — Из первичного космического излучения только малая доля доходит до поверхности Земли. Подавляющая часть первичных частиц еще в верхних слоях атмосферы сталкивается с ядрами атомов, входящих в состав воздуха. Ввиду громадной энергии первичных частиц такие соударения приводят к расщеплению атомных ядер с испусканием быстрых нейтронов, протонов и Итак, в результате соударения быстрой первичной частицы с атомным ядром образуется значительное количество вторичных частиц меньшей энергии — протонов, нейтронов, Наряду с размножением частиц в атмосфере происходит их поглощение, аналогично тому, как происходит поглощение Рис. 421. Зависимость интенсивности космического излучения от высоты над уровнем моря. На высотах выше Полная энергия, которую приносят космические лучи на Землю, весьма мала по сравнению с энергией, приносимой световым излучением Солнца, Поэтому влияние космического излучения на неживую природу Земли, по-видимому, невелико, В развитии жизни оно, возможно, существенно, так как ионизующие излучения увеличивают частоту мутаций и, следовательно, скорость эволюции. Исследование космического излучения имеет большое значение для познания элементарных частиц и Вселенной. Космическое излучение является естественной лабораторией, в которой разыгрываются процессы взаимодействия частиц огромной энергии, далеко превосходящей энергию частиц, ускоряемых самыми мощными лабораторными ускорителями. По мере увеличения энергии элементарных частиц возрастает богатство явлений, ими вызываемых, полнее раскрываются свойства частиц. Исследования космического излучения привели в свое время к открытию позитрона и ряда мезонов; подробное изучение этих частиц было проведено в дальнейшем с помощью ускорителей. Можно думать, что и в будущем изучение космического излучения будет приносить цепные данные об элементарных частицах, особенно в связи с начинающимся использованием космических лабораторий (спутников). Все больше возрастает также роль космического излучения как источника астрофизической информации, т. е. сведений о процессах, происходящих в далеких областях Вселенной, где излучение зарождается и распространяется. Радиоуглеродная датировка в археологии. Нейтроны космических лучен, взаимодействуя с атмосферным азотом, образуют
Радиоуглерод содержится в воздухе в форме углекислоты, как и обычный углерод После смерти животного или растения поглощение углерода прекращается и активность Для проверки справедливости этой идеи были проведены измерения с объектами известного возраста, в частности с образцами дерева из гробниц египетских фараонов Джосера и Спофру. Измеренная активность Результаты подобных опытов доказали, что удельное содержание 58. Определите минимальную кинетическую энергию протонов, находимую для образования: а) 59. Зная массу нейтрального 60. Определите максимальную энергию электронов, испускаемых при
|