KOSMICKÉ ZÁŘENÍKOSMICKÉ ZÁŘENÍ HistorieHistorie 1912 Victor1912 Victor HessHess 1938 Pierre Auger Co je to ,,kosmické zářeníCo je to ,,kosmické záření"" s Pojem ,,kosmické zářeníPojem ,,kosmické záření"" je zavádějícíje zavádějící => má převážně částicový charakter=> má převážně částicový charakter s Je nutné rozlišovat: - primární k.z. - sekundární k.z. - sluneční vítr - galaktické k.z. - extragalaktické k.z. Interakce s atmosférou Energie, složení a původEnergie, složení a původ kosmického zářeníkosmického záření s 10101717 eV < E . . . , složení p, . . ,eV < E . . . , složení p, . . , záření patrně extragalaktického původu,záření patrně extragalaktického původu, původ neznámý, přichází ze všech směrůpůvod neznámý, přichází ze všech směrů s E < 1010 eV převážně p, He, (protony > 90 %) tzv. ,,sluneční vítr" s 1010 eV < E < 1017 eV p, He, Fe, složení se mění v závislosti na energii, záření galaktického původu Vliv magnetických políVliv magnetických polí s Lehké částice s vysokou energií (~ 10Lehké částice s vysokou energií (~ 102020 eV)eV) se odchylují jen málose odchylují jen málo ==>> musí mít původ mimo Galaxiimusí mít původ mimo Galaxii Velké energie jsouVelké energie jsou vzácné ...vzácné ... Rekordní energieRekordní energie s za 40 let detekce kosmického zářeníza 40 let detekce kosmického záření ~ 20 případů s energií > 10~ 20 případů s energií > 102020 eVeV s 1991 - detektor ,,Muší oko" v Utahu 3,2 x 1020 eV (50 J!) s Pro srovnání: V CERNu se budou na novém urychlovači LHC dosahovat energie 18 x 1012 eV (Předpokládané dokončení: rok 2006) Elektromagnetické záření (fotony) Magnetické pole Země Magnetické pole Slunce Sluneční skvrny Uhlíková metoda datováníUhlíková metoda datování Kosmické záření a klima ZeměKosmické záření a klima Země s K.z. může přispívat ke vzniku mrakůK.z. může přispívat ke vzniku mraků => zvýšení albeda=> zvýšení albeda => ochlazení Země=> ochlazení Země Sluneční zářeníSluneční záření Kosmické záření a klima ZeměKosmické záření a klima Země Globální teplotaGlobální teplota Roční dávkový ekvivalentRoční dávkový ekvivalent z kosmického zářeníz kosmického záření s 0,25 mSv průměrně0,25 mSv průměrně na obyvatelena obyvatele planetyplanety s 9 mSv obdrží lidé9 mSv obdrží lidé žijící v Himalájíchžijící v Himalájích (nad 6000 m.n.m)(nad 6000 m.n.m) Kosmické záření a létáníKosmické záření a létání s 0,005 mSv/hod - 10 km, komerční lety0,005 mSv/hod - 10 km, komerční lety s 0,010 mSv/hod - 15 km, nadzvuková letadla0,010 mSv/hod - 15 km, nadzvuková letadla s U pilotů komerčních letů hrozí až třikrát větší riziko, že se u nich v budoucnosti rozvine některý z typů očního zákalu. s 17 mSv/rok - zatím největší d.e. naměřený u jednoho pilota Concordu Ohrožení astronautůOhrožení astronautů zářenímzářením s na druhu misena druhu mise (orbitální stanice, mimozemský prostor)(orbitální stanice, mimozemský prostor) s na době trvání mise (dny, týdny, měsíce, roky) s na fázi jedenáctiletého Slunečního cyklu Na čem závisí? Mise Apollo 1-17 (1967 - 1972)Mise Apollo 1-17 (1967 - 1972) s Průlet Van Allenovými pásyPrůlet Van Allenovými pásy s Primární kosmické záření (na pozadí) s Nenastala žádná sluneční erupce v průběhu mise! Kdy byli astronauti exponováni? s absorbovaná dávka: 4,1 mGy s d.e.: 12 mSv / dobu trvání mise (2-3 týdny) Průměrná expozice posádek: Sluneční vítrSluneční vítr s vně kosmické lodivně kosmické lodi => nebezpečí náhlého ozáření převyšující bezpečnou=> nebezpečí náhlého ozáření převyšující bezpečnou dávkudávku s sluneční erupce => Země zasažena za 2-3 dnysluneční erupce => Země zasažena za 2-3 dny s nebezpečné jsou jen erupce na západní straně Sluncenebezpečné jsou jen erupce na západní straně Slunce s magnetické bouřeVedlejší nebezpečí: s rozepnutí termosféry s složení: p, He, e, ... s rychlost: ~400km/s s hustota ve vzdálenosti 1AU: ~10 částic/cm3 s pohybová energie částic dopadajících na magnetické siločáry Země ~10 TJ Pilotovaný let na MarsPilotovaný let na Mars (2019?)(2019?) s cesta tam .... 6 měsícůcesta tam .... 6 měsíců s pobyt .......... 30 dnů nebo 1 rokpobyt .......... 30 dnů nebo 1 rok s cesta zpět .... 9 měsícůcesta zpět .... 9 měsíců s celkem ~ 2,5 rokucelkem ~ 2,5 roku Největší překážka: dlouhodobé vystavení radiaci Observatoř Pierra AugeraObservatoř Pierra Augera s 2 nezávislá2 nezávislá měření -měření - vzájemnávzájemná kalibracekalibrace s přesnější měřenípřesnější měření energií a úhlůenergií a úhlů s určení typuurčení typu primární částiceprimární částice Povrchové a fluorescenční detektory Předpokládané dokončeníPředpokládané dokončení rok 2005!rok 2005! s VýstavbaVýstavba od roku 2000od roku 2000 s 1600 detektorů1600 detektorů s 3000 km3000 km22 Jižní část observatoře - Argentina - Použité zdrojePoužité zdroje s Rudolf Kippenhann,Rudolf Kippenhann, OdhalenáOdhalená tajemství Sluncetajemství Slunce, Mladá fronta,, Mladá fronta, Praha 1999Praha 1999 s ČEZ,ČEZ, Jaderná energieJaderná energie, Atypo, Praha 2004, Atypo, Praha 2004 s Josip Kleczek,Josip Kleczek, EnergieEnergie, Albatros, Praha 2002, Albatros, Praha 2002 s Jan Řídký, Fyzikální ústav AV ČR, Kosmické záření a astročásticová fyzika - pdf dokument s http://www.theresilientearth.com/?q=content/attempt- discredit-cosmic-ray-climate-link-using-computer-model s http://www.hps.org/publicinformation/ate/ s http://www-hep2.fzu.cz/Auger/cz/cronin.html s http://www.aldebaran.cz/bulletin/2005_16_ray.php s http://astronuklfyzika.cz/JadRadFyzika6.htm Literatura Internet