Meyers Großes Taschenlexikon in 25 Bänden
kosmische Strahlung
kọsmische Strahlung(Höhenstrahlung, Ultrastrahlung), sehr energiereiche Strahlung aus dem Weltraum, die auf die Erdatmosphäre trifft (primäre k. S.) und nach mannigfachen Umwandlungen in der Lufthülle (sekundäre k. S.) noch in der festen Erdrinde und im Meer nachweisbar ist. Sie wurde 1912/13 von V. F. Hess (früher Hess-Strahlung) und W. Kolhörster bei Ballonaufstiegen bis zu 5 km Höhe entdeckt.
Die primäre k. S. ist aufgrund ihrer kosm. Entstehung von besonderem astronom. Interesse. Sie besteht v. a. aus hoch energet. Partikeln, bes. Protonen (85 %) und α-Teilchen (14 %) sowie schweren Atomkernen. Die durch Kernreaktionen der Primärstrahlung mit den Luftmolekülen entstehende sekundäre k. S. enthält v. a. Pionen, die entweder über Myonen in Elektronen oder in zwei γ-Quanten zerfallen, oder über Stoßprozesse Baryonen erzeugen. Myonen stellen den Hauptteil der zur Erdoberfläche gelangenden Sekundärstrahlung dar (harte Komponente). Elektronen bilden in versch. Prozessen hoch energet. γ-Quanten, die ihrerseits Elektron-Positron-Paare erzeugen, sodass es zu einer kaskadenartigen Vervielfachung von Sekundärteilchen kommt. Die energiereichsten beobachteten Primärteilchen bilden ausgedehnte Luftschauer, die an der Erdoberfläche ein Gebiet von mehreren Quadratkilometern mit mehr als 10 Mrd. Ladungsträgern erzeugen. Die Intensität der k. S. steigt vom Äquator nach beiden magnet. Polen an, da die geladenen Teilchen niederer Energie durch das Erdmagnetfeld abgelenkt werden (Breiteneffekt). Außerdem ist die Intensität der k. S. vom elfjährigen Zyklus der Sonnenaktivität (Sonnenflecken) abhängig. Sie nimmt mit zunehmender Sonnenaktivität ab (Forbush-Effekt), da der dann stärker werdende Sonnenwind (Protonen-, α-Teilchen, Elektronen niedriger Energie) durch sein Magnetfeld das Eindringen der k. S. in die Atmosphäre erschwert. Ein kleiner Anteil der k. S. wird von der Sonne erzeugt (Energie etwa 107-1010 eV). Die k. S. mittlerer Energie (1010-1016 eV) stammt aus unserem Milchstraßensystem (von Supernovae und deren Überresten, den Pulsaren, sowie aus dem Kern der Milchstraße), während die energiereichste k. S. (bis 1020 eV) v. a. aus anderen Galaxien(-kernen) und Quasaren stammt. - Zur Untersuchung der k. S. werden meist Ionisations- und Nebelkammern sowie Szintillationszähler benutzt.
kọsmische Strahlung(Höhenstrahlung, Ultrastrahlung), sehr energiereiche Strahlung aus dem Weltraum, die auf die Erdatmosphäre trifft (primäre k. S.) und nach mannigfachen Umwandlungen in der Lufthülle (sekundäre k. S.) noch in der festen Erdrinde und im Meer nachweisbar ist. Sie wurde 1912/13 von V. F. Hess (früher Hess-Strahlung) und W. Kolhörster bei Ballonaufstiegen bis zu 5 km Höhe entdeckt.
Die primäre k. S. ist aufgrund ihrer kosm. Entstehung von besonderem astronom. Interesse. Sie besteht v. a. aus hoch energet. Partikeln, bes. Protonen (85 %) und α-Teilchen (14 %) sowie schweren Atomkernen. Die durch Kernreaktionen der Primärstrahlung mit den Luftmolekülen entstehende sekundäre k. S. enthält v. a. Pionen, die entweder über Myonen in Elektronen oder in zwei γ-Quanten zerfallen, oder über Stoßprozesse Baryonen erzeugen. Myonen stellen den Hauptteil der zur Erdoberfläche gelangenden Sekundärstrahlung dar (harte Komponente). Elektronen bilden in versch. Prozessen hoch energet. γ-Quanten, die ihrerseits Elektron-Positron-Paare erzeugen, sodass es zu einer kaskadenartigen Vervielfachung von Sekundärteilchen kommt. Die energiereichsten beobachteten Primärteilchen bilden ausgedehnte Luftschauer, die an der Erdoberfläche ein Gebiet von mehreren Quadratkilometern mit mehr als 10 Mrd. Ladungsträgern erzeugen. Die Intensität der k. S. steigt vom Äquator nach beiden magnet. Polen an, da die geladenen Teilchen niederer Energie durch das Erdmagnetfeld abgelenkt werden (Breiteneffekt). Außerdem ist die Intensität der k. S. vom elfjährigen Zyklus der Sonnenaktivität (Sonnenflecken) abhängig. Sie nimmt mit zunehmender Sonnenaktivität ab (Forbush-Effekt), da der dann stärker werdende Sonnenwind (Protonen-, α-Teilchen, Elektronen niedriger Energie) durch sein Magnetfeld das Eindringen der k. S. in die Atmosphäre erschwert. Ein kleiner Anteil der k. S. wird von der Sonne erzeugt (Energie etwa 107-1010 eV). Die k. S. mittlerer Energie (1010-1016 eV) stammt aus unserem Milchstraßensystem (von Supernovae und deren Überresten, den Pulsaren, sowie aus dem Kern der Milchstraße), während die energiereichste k. S. (bis 1020 eV) v. a. aus anderen Galaxien(-kernen) und Quasaren stammt. - Zur Untersuchung der k. S. werden meist Ionisations- und Nebelkammern sowie Szintillationszähler benutzt.