mohamad.s
05-21-2011, 03:04 PM
برهمکنشهای قوی با پرتوهای کیهانی
برای آنکه یک نوکلئون بتواند بخشی از یک هسته شودمی‌بایست کسری از انرژی سکونش را از دست دهد. همچنین نوکلئون برای گریز از هستهبایدانرژیپیوندی را از یک ذره پر انرژی اخذ نماید. ذرات پر انرژی که ممکن است در هسته‌هانفوذ کنند، درپرتوهای کیهانیو در شتاب دهنده‌های زمینیفراوان یافت می‌شوند. ذره پرانرژی فرودی اغلبپروتون ،ذرهآلفا یاهسته‌های سبکمی‌باشند و هسته هدف ، ممکناست هسته یک اتم بین ستاره‌ای ، هسته‌ای در جو سیاره‌ای ، روی یکشهاب سنگیا روی سطح ماه باشد، یا هستهماده‌ای که به توسطشتاب دهنده ذرات، شتاب گرفته است.
برهمکنشهای قوی در جو زمین
· این برهمکنشها به دو صورت عمل می‌کنند، به صورت چسبی در هسته‌های پایدار (اغلبهسته‌های نیتروژن و اکسیژن) و بصورت واکنشهای پرانرژی پرتوهای کیهانی با هسته‌ایپایدار. محصولات واکنشهای اخیر (نوکلئونها،هیپرونها،پایون اوکائونها) ، موجب وقوع واکنشهای خرد سازیبیشتری در لایه‌های پایین‌تر جو می‌شوند.
· واکنشهای خرد سازی در لایه‌های پایین جو ، آبشار هسته‌ای یا نوکلئونی نام دارد. با انتشار به لایه‌های پایین‌تر ، نوکلئونها ،مزونها و پاره‌هایهسته‌ای توسط برهمکنشهای قوی تکثیر می‌شوند. در حالی که الکترونها ،فوتونها ،موئونهاونوترینوهادربرهمک نشهای الکترومغناطیسیو ضعیف شرکتمی‌کنند. درجو زمین ،بسیاری از پایونها به موئونها تجزیه می‌شوند. کسری از موئونها در حالی که هنوز درجو هستند، متلاشی می‌شوند ولی بسیاری از آنها ، با سطح زمین واکنش کرده و تا اعماقچند صد متری آن نفوذ می‌کنند.
· تمام رگبارهای جوی با تعداد زیاد برهمکنشهای قوی ، الکترومغناطیسی و ضعیف ،آنچنان سریع از میان جو می‌گذرند که روی هم رفته ، کمتر از 0.001 ثانیه طول می‌کشد. اکثر ذرات تولید شده ، در جهت ذرات اولیه سیر می‌کنند و هنگامی که مجموعه آنها بهسطح زمین می‌رسد، در دیسکی به ضخامت حدودا یک متر و قطر چند متر (هسته رگبار) متمرکز می‌شوند. از روی اندازه گیری یک رگبار در سطح زمین ، انرژی ذره مولد اولیهرا می‌توان تعیین کرد. بالاترین انرژی اندازه گیری شده با این روش 1020ev در یک ذره میباشد.
برای آنکه یک نوکلئون بتواند بخشی از یک هسته شودمی‌بایست کسری از انرژی سکونش را از دست دهد. همچنین نوکلئون برای گریز از هستهبایدانرژیپیوندی را از یک ذره پر انرژی اخذ نماید. ذرات پر انرژی که ممکن است در هسته‌هانفوذ کنند، درپرتوهای کیهانیو در شتاب دهنده‌های زمینیفراوان یافت می‌شوند. ذره پرانرژی فرودی اغلبپروتون ،ذرهآلفا یاهسته‌های سبکمی‌باشند و هسته هدف ، ممکناست هسته یک اتم بین ستاره‌ای ، هسته‌ای در جو سیاره‌ای ، روی یکشهاب سنگیا روی سطح ماه باشد، یا هستهماده‌ای که به توسطشتاب دهنده ذرات، شتاب گرفته است.
برهمکنشهای قوی در جو زمین
· این برهمکنشها به دو صورت عمل می‌کنند، به صورت چسبی در هسته‌های پایدار (اغلبهسته‌های نیتروژن و اکسیژن) و بصورت واکنشهای پرانرژی پرتوهای کیهانی با هسته‌ایپایدار. محصولات واکنشهای اخیر (نوکلئونها،هیپرونها،پایون اوکائونها) ، موجب وقوع واکنشهای خرد سازیبیشتری در لایه‌های پایین‌تر جو می‌شوند.
· واکنشهای خرد سازی در لایه‌های پایین جو ، آبشار هسته‌ای یا نوکلئونی نام دارد. با انتشار به لایه‌های پایین‌تر ، نوکلئونها ،مزونها و پاره‌هایهسته‌ای توسط برهمکنشهای قوی تکثیر می‌شوند. در حالی که الکترونها ،فوتونها ،موئونهاونوترینوهادربرهمک نشهای الکترومغناطیسیو ضعیف شرکتمی‌کنند. درجو زمین ،بسیاری از پایونها به موئونها تجزیه می‌شوند. کسری از موئونها در حالی که هنوز درجو هستند، متلاشی می‌شوند ولی بسیاری از آنها ، با سطح زمین واکنش کرده و تا اعماقچند صد متری آن نفوذ می‌کنند.
· تمام رگبارهای جوی با تعداد زیاد برهمکنشهای قوی ، الکترومغناطیسی و ضعیف ،آنچنان سریع از میان جو می‌گذرند که روی هم رفته ، کمتر از 0.001 ثانیه طول می‌کشد. اکثر ذرات تولید شده ، در جهت ذرات اولیه سیر می‌کنند و هنگامی که مجموعه آنها بهسطح زمین می‌رسد، در دیسکی به ضخامت حدودا یک متر و قطر چند متر (هسته رگبار) متمرکز می‌شوند. از روی اندازه گیری یک رگبار در سطح زمین ، انرژی ذره مولد اولیهرا می‌توان تعیین کرد. بالاترین انرژی اندازه گیری شده با این روش 1020ev در یک ذره میباشد.