Космофизический практикум. Панасюк М.И - 23 стр.

UptoLike

Рубрика: 

няют рассмотренного здесь характера движения частиц. Для частиц
РП гораздо большее значение имеют другие механизмы потерь, ко-
торые рассматриваются в следующем разделе.
2.2. Механизмы потерь частиц радиационных поясов Земли
Основной механизм потерь протонов и других ионов РП иони-
зационные потери в результате взаимодействий с атомами и холод-
ной плазмой, приходящими
в магнитосферу из атмосферы и из
верхних слоёв ионосферы. При столкновениях с атомами ионы РП
не только теряют свою энергию, но могут перезаряжаться. Так, про-
тон РП может захватить атомарный электрон и, превратившись в
быстрый нейтральный атом водорода, покинуть ловушку. Для ионов
с энергией от нескольких десятков до нескольких сотен кэВ
, которые
относятся к КТ и началу спектра частиц РП, перезарядка на атомах
играет более важную роль, чем кулоновское торможение.
В потери электронов РП кроме ионизационных потерь большой
вклад вносит циклотронная неустойчивость поясов, которая приво-
дит к питч-угловой диффузии частиц. При этом потоки изотропизу-
ются и часть электронов высыпается в
атмосферу. Такие процессы
развиваются в результате взаимодействия электронов с электро-
магнитными циклотронными волнами, частоты которых близки к ги-
рочастотам электронов и которые представляют собой поперечные
электромагнитные волны, распространяющиеся вдоль силовых ли-
ний магнитного поля. Во время бурь циклотронная неустойчивость
важна и для РП протонов (и других ионов).
Механизм генерации циклотронных волн
нетрудно понять из об-
щих физических соображений. Поскольку заряженные частицы дви-
жутся в магнитном поле по искривлённым траекториям, они непре-
рывно излучают электромагнитные волны. Благодаря независимо-
23
няют рассмотренного здесь характера движения частиц. Для частиц
РП гораздо большее значение имеют другие механизмы потерь, ко-
торые рассматриваются в следующем разделе.

  2.2. Механизмы потерь частиц радиационных поясов Земли

   Основной механизм потерь протонов и других ионов РП − иони-
зационные потери в результате взаимодействий с атомами и холод-
ной плазмой, приходящими в магнитосферу из атмосферы и из
верхних слоёв ионосферы. При столкновениях с атомами ионы РП
не только теряют свою энергию, но могут перезаряжаться. Так, про-
тон РП может захватить атомарный электрон и, превратившись в
быстрый нейтральный атом водорода, покинуть ловушку. Для ионов
с энергией от нескольких десятков до нескольких сотен кэВ, которые
относятся к КТ и началу спектра частиц РП, перезарядка на атомах
играет более важную роль, чем кулоновское торможение.
   В потери электронов РП кроме ионизационных потерь большой
вклад вносит циклотронная неустойчивость поясов, которая приво-
дит к питч-угловой диффузии частиц. При этом потоки изотропизу-
ются и часть электронов высыпается в атмосферу. Такие процессы
развиваются в результате взаимодействия электронов с электро-
магнитными циклотронными волнами, частоты которых близки к ги-
рочастотам электронов и которые представляют собой поперечные
электромагнитные волны, распространяющиеся вдоль силовых ли-
ний магнитного поля. Во время бурь циклотронная неустойчивость
важна и для РП протонов (и других ионов).
   Механизм генерации циклотронных волн нетрудно понять из об-
щих физических соображений. Поскольку заряженные частицы дви-
жутся в магнитном поле по искривлённым траекториям, они непре-
рывно излучают электромагнитные волны. Благодаря независимо-



                                23