KOSMICKÉ ZÁŘENÍ
Historie
1912 Victor Hess 1938 Pierre Auger
Co je to „kosmické záření”
 => má převážně částicový charakter
 Je nutné rozlišovat:
- primární k.z.
- sekundární k.z.
- galaktické k.z.
- extragalaktické k.z.
- sluneční vítr
Interakce s atmosférou
Energie, složení a původ
kosmického záření
 1017 eV < E . . . , složení p, . . ,
záření patrně extragalaktického původu,
původ neznámý, přichází ze všech směrů
 E < 1010 eV
převážně p, He, (protony > 90 %)
tzv. „sluneční vítr”
 1010 eV < E < 1017 eV
p, He, Fe, složení se mění v závislosti na energii,
záření galaktického původu
Elektromagnetické záření (fotony)
Vliv magnetických polí
 Lehké částice s vysokou energií (~ 1020 eV)
se odchylují jen málo
=> musí mít původ mimo Galaxii
Velké energie jsou vzácné ...
Rekordní energie
 1991 - detektor „Muší oko”
v Utahu 3,2 x 1020 eV (50 J!)
 Pro srovnání: V CERNu se novém urychlovači LHC
lze dosáhnout energie 18 x 1012 eV
 za 40 let detekce kosmického záření
~ 20 případů s energií > 1020 eV
Magnetické pole Země
Magnetické pole Slunce
Sluneční skvrny
Rekonstrukce sluneční aktivity
radiouhlíkovou metodou datování
Kosmické záření a klima Země
 K.z. může přispívat ke vzniku mraků
=> zvýšení albeda
=> ochlazení Země
Sluneční záření
Kosmické záření a klima Země
Globální teplota
Roční dávkový ekvivalent
z kosmického záření
 0,25 mSv průměrně na
obyvatele planety
 9 mSv obdrží lidé žijící
v Himalájích (nad 6000
m.n.m)
Kosmické záření a létání
 0,005 mSv/hod - 10 km, komerční lety
 0,010 mSv/hod - 15 km, nadzvuková letadla
 U pilotů komerčních letů hrozí až třikrát větší riziko,
že se u nich v budoucnosti rozvine některý z typů
očního zákalu.
 17 mSv/rok - zatím největší d.e. naměřený
u jednoho pilota Concordu
Ohrožení astronautů zářením
 na druhu mise
(orbitální stanice, mimozemský prostor)
 na době trvání mise (dny, týdny, měsíce, roky)
 na fázi jedenáctiletého Slunečního cyklu
Na čem závisí?
Mise Apollo 1-17 (1967 - 1972)
 Průlet Van Allenovými pásy
 Primární kosmické záření (na pozadí)
 Nenastala žádná sluneční erupce v průběhu mise!
Kdy byli astronauti exponováni?
 absorbovaná dávka: 4,1 mGy
 d.e.: 12 mSv / dobu trvání mise (2-3 týdny)
Průměrná expozice posádek:
Sluneční vítr
 vně kosmické lodi
=> nebezpečí náhlého ozáření převyšující bezpečnou dávku
 sluneční erupce => Země zasažena za 2-3 dny
 nebezpečné jsou jen erupce na západní straně Slunce
 magnetické bouřeVedlejší nebezpečí:
 rozepnutí termosféry
 složení: p, He, e, ...
 rychlost: ~400km/s
 hustota ve vzdálenosti 1AU:
~10 částic/cm3
 pohybová energie částic dopadajících na
magnetické siločáry Země ~10 TJ
Pilotovaný let na Mars (2019?)
 cesta tam .... 6 měsíců
 pobyt .......... 30 dnů nebo 1 rok
 cesta zpět .... 9 měsíců
 celkem ~ 2,5 roku
Největší překážka:
dlouhodobé vystavení radiaci
Observatoř Pierra Augera
 2 nezávislá měření vzájemná
kalibrace
 přesnější měření
energií a úhlů
 určení typu primární
částice
Povrchové
a fluorescenční
detektory
 Výstavba
2000 až 2005
 1600 detektorů
 3000 km2
Jižní část observatoře
- Argentina -
Použité zdroje
 Rudolf Kippenhann, Odhalená tajemství Slunce, Mladá fronta, Praha 1999
 ČEZ, Jaderná energie, Atypo, Praha 2004
 Josip Kleczek, Energie, Albatros, Praha 2002
 Jan Řídký, Fyzikální ústav AV ČR,
Kosmické záření a astročásticová fyzika - pdf dokument
 http://www.theresilientearth.com/?q=content/attempt-discredit-cosmic-
ray-climate-link-using-computer-model
 http://www.hps.org/publicinformation/ate/
 http://www-hep2.fzu.cz/Auger/cz/cronin.html
 http://www.aldebaran.cz/bulletin/2005_16_ray.php
 http://astronuklfyzika.cz/JadRadFyzika6.htm
Literatura
Internet