宇宙線

宇宙線亦稱爲宇宙射線 ， 是來自外太空的帶電高能次原子粒子 。 它們可能會產生二次粒子穿透地球的大氣層和表面 。 射線這個名詞源自於曾被認爲是電磁輻射的歷史 。 主要的初級宇宙射線 （ 來自深太空與大氣層撞擊的粒子 ） 成分在地球上一般都是穩定的物質的粒子 ， 像是質子 、 原子核或電子 。 但是 ， 有非常少的比例是穩定的反物質的反粒子 ， 像是反原子核 、 正電子或反質子 ， 這剩餘的小部分是研究的活躍領域 。 大約89 % 的宇宙線是單純的質子 ， 10 % 是氦原子核 （ 即α粒子 ） ， 還有1 % 是重元素 。 這些原子核構成宇宙線的99 % 。 孤獨的電子 （ 像是β粒子 ， 雖然來源仍不清楚 ） ， 構成其餘1 % 的絕大部分 ； γ射線和超高能微中子只佔極小的一部分 。 粒子能量的多樣化顯示宇宙線有著廣泛的來源 。 這些粒子的來源可能是太陽 （ 或其它恆星 ） 或來自遙遠的可見宇宙 ， 由一些還未知的物理機制產生的 。 宇宙線的能量可以超過1020 eV ， 遠超過地球上的粒子加速器可以達到的1012至1013 eV ， 使許多人對有更大能量的宇宙線感興趣而投入研究 。 經由宇宙線核合成的過程 ， 宇宙線對宇宙中鋰 、 鈹 、 和硼的產生 ， 扮演著主要的角色 。 它們也在地球上產生了一些放射性同位素 ， 像是碳 - 14 。 在粒子物理的歷史上 ， 從宇宙線中發現了正電子 、 緲子和π介子 。 宇宙線也造成地球上很大部份的背景輻射 ， 由於在地球大氣層外和磁場中的宇宙線是非常強的 ， 因此對維護航行在行星際空間的太空船上太空人的安全 ， 在設計有重大的影響 。