Kozmické žiarenie

Kozmické žiarenie je prúd vysokoenergetických častíc, ktoré vnikajú do zemskej atmosféry z kozmického priestoru (tzv. primárne kozmické žiarenie) a častíc, ktoré vznikli v zemskej atmosfére interakciou častíc primárneho kozmického žiarenia s časticami atmosféry (tzv. sekundárne kozmické žiarenie). Má najkratšiu známu vlnovú dĺžku.

Primárne kozmické žiarenie je tvorené úplne ionizovanými atómami. Tvoria ho 90%-ným podielom jadrá vodíka (protóny), 9%-ný podiel majú jadrá hélia (α častice) a zvyšok tvoria ťažšie jadrá až po jadrá s protónovým číslom 92 a vysokoenergetické voľné elektróny. Všetky častice sa pohybujú rýchlosťami blízkymi rýchlosti svetla, preto majú aj vysokú kinetickú energiu (109 až 1021 eV).

Nízkoenergetické častice primárneho kozmického žiarenia prichádzajú najmä zo Slnka (109 až 1010 eV). Vznikajú pri slnečných erupciách. Intenzita slnečného kozmického žiarenia sa mení v zhode s 11-ročným slnečným cyklom. Najväčšia časť kozmického žiarenia prichádza z galaktických oblastí, jeho zdrojom sú supernovy a ich pozostatky. Najenergetickejšie častice (energia nad 1018) pochádzajú z mimogalaktických oblastí. Ich zdrojom sú kvazary a aktívne jadrá galaxií.

Vysokú energiu častice získavajú prechodom cez premenné magnetické polia. Zemské magnetické pole sústreďuje častice okolo magnetických pólov a do pásiem žiarenia. Intenzita kozmického žiarenia sa mení so zemepisnou šírkou, preto na rovníku má kozmické žiarenie najmenšiu intenzitu a v okolí pólov najväčšiu.

Po vniknutí do zemskej atmosféry ťažké jadrá kozmického žiarenia interagujú s časticami atmosféry vo výške , jadrá vodíka primárneho kozmického žiarenia interagujú s jadrami dusíka a kyslíka vo výške . Nižšie sa dostávajú už len vysokoenergetické častice, ktoré pri interakciách vyvolávajú celú reťaz rozvetvených reakcií. Reťaz pokračuje dovtedy, kým energia jednotlivých častíc neklesne na 108 eV.

Podľa prenikavosti častíc má sekundárne kozmické žiarenie tzv. mäkkú a tvrdú zložku. Mäkká zložka pozostáva z elektrónov a pozitrónov. Tvrdá zložka (veľmi prenikavá) pozostáva z energetických mezónov, schopných preniknúť hlboko pod zemský povrch.

Kozmické žiarenie sa skúma pomocou výškových balónov, rakiet, kozmických družíc a sond. Jeho štúdium má význam pre astrofyziku vysokých energií, štúdium silných interakcií a elementárnych častíc. Kozmické žiarenie môže vyvolať závažné biologické efekty (napr. zmenu génov), poškodzuje polovodiče.

Pôvodný prameň 
Hajduk, A., Štohl, J. a kol., Encyklopédia astronómie, Obzor Bratislava, 1987, str. 298 – 299

Astronómia
Žiarenie