Лептоны космического излучения. Практикум по физике космических лучей. Ильина Н.П - 22 стр.

UptoLike

21
Теперь видим, что до уровня моря с высоты
преимущественной генерации мюонов (~20 км) могут
долететь лишь частицы с энергией Е > 2 10
9
эВ.
На ионизацию в атмосфере мюоны теряют в
среднем около 2 МэВ г
–1
см
2
. В 30% случаев электрону
передается столь большая энергия, что он сам
превращается в быструю частицу. Такие электроны
названы δ - электронами. δ - электроны, обладая
энергией в 10
3
– 10
4
эВ, могут сами испытывать
ионизационные потери.
Радиационные же потери мюонов в воздухе из-за
их большой массы малы по сравнению с
потерями для электронов.
Действительно, ускорение, испытываемое
при радиационном торможении мюонами, в m
µ
/ m
e
,
а излучение энергии - в (m
µ
/ m
e
)
2
раз меньше тех же
величин для электронов. Потери энергии на излучение
будут:
-(dE / dx)
рад.изл.
~ (m
e
/ m
µ
)
2
E
0
.
Следовательно, энергия E
0
, теряемая мюоном на
одной радиационной длине в ~ (200)
2
=40.000 раз
меньше, чем теряемая электроном на той же длине.
Таким образом, поток высокоэнергичных мюонов
слабо поглощается в атмосфере. Ядерно-активные
частицы быстро поглощаются в атмосфере. Поэтому,
на уровне моря вторичное космическое излучение
состоит в основном из мюонов (жесткая компонента),
электронов и фотонов (мягкая компонента).
Интенсивность заряженных частиц на уровне моря
имеет следующие значения (для вертикального
потока):
J
ж
= 0,8210
-2
см
-1
ср
-1
;
J
м
= 0,3110
-2
cм
-2
с
-1
ср
-1
.
     Теперь видим, что до уровня моря с высоты
преимущественной генерации мюонов (~20 км) могут
долететь лишь частицы с энергией Е > 2⋅ 109 эВ.
     На ионизацию в атмосфере мюоны теряют в
среднем около 2 МэВ г –1см2. В 30% случаев электрону
передается столь большая энергия, что он сам
превращается в быструю частицу. Такие электроны
названы δ - электронами. δ - электроны, обладая
энергией в 103 – 104 эВ, могут сами испытывать
ионизационные потери.
     Радиационные же потери мюонов в воздухе из-за
их большой массы малы               по      сравнению     с
потерями для электронов.
     Действительно,          ускорение,        испытываемое
при радиационном торможении мюонами, в mµ / me ,
а излучение энергии - в (mµ / me)2 раз меньше тех же
величин для электронов. Потери энергии на излучение
будут:
   -(dE / dx)рад.изл. ~ (me / mµ )2 E0.
Следовательно, энергия E0, теряемая мюоном на
одной радиационной длине в ~ (200)2 =40.000 раз
меньше, чем теряемая электроном на той же длине.
     Таким образом, поток высокоэнергичных мюонов
слабо поглощается в атмосфере. Ядерно-активные
частицы быстро поглощаются в атмосфере. Поэтому,
на уровне моря вторичное космическое излучение
состоит в основном из мюонов (жесткая компонента),
электронов и фотонов                 (мягкая компонента).
Интенсивность заряженных частиц на уровне моря
имеет следующие значения (для вертикального
потока):
                   Jж = 0,82⋅10-2 см-1ср-1;
                   Jм = 0,31⋅10-2 cм-2с-1ср-1.

                            21