Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Все, что Вы хотели знать о чистом воздухе...

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка Подписчиков 179 RSS
←   Декабрь 2011   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней 8 выпусков (3-4 раза в месяц)


Сайт рассылки: http://air-review.ru/
Открыта: 01-10-2007

Автор
Лиза

Статистика

179 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Все, что Вы хотели знать о чистом воздухе...


Ионизация воздуха и экология
Радиационные пояса Земли
  

               Исследования, выполненные с помощью искусственных спутников Земли; показали, что наша планета окружена помимо газовой оболочки, слоями заряженных частиц большой энергии, так называемыми радиационными поясами. Открытие радиационных поясов явилось вероятно одним из самых интересных и неожиданных научных событий, связанных с проникновением человека в космос. Между тем образование этих поясов является в сущности естественным следствием наличия магнитного поля Земли и существования потоков частиц, пронизывающих космическое пространство.
               Происхождение земного магнитного поля не может считаться выясненным окончательно. Несомненна однако его связь с вращением планеты и наличием токов в глубинных, жидких проводящих слоях земного ядра (эффект динамо-машины с самовозбуждением). Геометрия земного магнитного поля исследована тщательно и подробно. Земля - это гигантский линейный магнит, наклоненный под углом в 11,5 градусов к оси вращения. Центр магнитного диполя смещен приблизительно на 400 км относительно центра Земли. Магнитные силовые линии сгущаются в области высоких геомагнитных широт (рис. 1), создавая в околоземном пространстве конфигурацию кольцевой магнитной ловушки с пробками.

Рис. 1. Силовые линии магнитного поля Земли

Смещений диполя разумеется приводит к некоторой асимметрии ловушки относительно поверхности Земли. Точнее, области с заданным значением напряженности магнитного поля располагаются на различной высоте над поверхностью в зависимости от географических координат выбранного места.
               Заметим, что малая абсолютная величина напряженности магнитного поля в околоземном пространстве (десятые доли эрстеда) с лихвой компенсируется большой его протяженностью. 
               Радиационные пояса Земли были открыты Ван-Алленом и Верновым в 1958 г. при первых полетах советских и американских искусственных спутников. На спутниках были установлены гейгеровские счетчики заряженных частиц, предназначавшиеся первоначально для исследования космических лучей. Высотный ход интенсивности космического излучения, вплоть до расстояний порядка сотни километров над поверхностью Земли, был хорошо изучен в проводившихся ранее опытах с подъемом счетчиков на шарах-зондах и метеорологических ракетах. После начального довольно быстрого роста, связанного с уменьшением экранирующего действия атмосферы, интенсивность космического излучения достигала области насыщения. Естественно было ожидать, что примерно такой же уровень счета будет обнаружен и с помощью спутника, летящего на больших высотах. Вместо этого счетчики Гейгера на спутниках зарегистрировали периодически повторявшееся резкое (в десятки тысяч раз) повышение скорости счета. После обработки результатов измерений, т. е. пересчета временного хода показаний счетчиков на зависимость интенсивности от геофизических координат (это было нетрудно сделать, так как траектория спутника известна), оказалось, что в окрестности Земли расположена кольцеобразная область, при прохождении которой счетчики регистрируют высокую скорость счета, а следовательно, и повышенную плотность заряженных частиц. Размещая перед окнами счетчика фильтры различной толщины, можно было кроме того получить суждение об энергии частиц в поясе.
               На рис. 2 приведены экспериментальные кривые, полученные в ходе подобных измерений на американских спутниках. Как видно из графиков, область стремительного возрастания скорости счета (масштаб по оси ординат - логарифмический!), т. е. граница радиационного пояса, располагается на разных высотах над поверхностью Земли в районе Атлантического и в районе океанов. Это обстоятельство находится в соответствии с отмеченной ранее асимметрией земного магнитного поля.

Рис. 2. Зависимость скорости счета гейгеровской трубки, установленной на спутнике, от высоты h над уровнем моря. A - кривая снята над центром Атлантики, B - кривая снята над Сингапуром

               Последующие эксперименты установили существование еще одной области повышенного счета. Первая область, которую мы называем теперь внутренним радиационным поясом, располагается на расстоянии 1,5R от центра Земли (от 1000 до 4500 км, считая от поверхности Земли). Вторая область имеет более неопределенные меняющиеся со временем очертания, ее середина находится на расстоянии около 3,5R (рис. 3). Внутренний радиационный пояс образован частицами большой энергии (в основном это протоны и электроны); его положение и характеристики сравнительно устойчивы и регулярно воспроизводятся при повторных исследованиях. 
               Вопрос о происхождении радиационных поясов не может считаться полностью разъясненным. Кажется вероятным, что внутренний пояс формируется в результате распада быстрых нейтронов в соответствующих областях околоземного пространства. Точнее: космические частицы высоких энергий в верхних слоях земной атмосферы (на высоте 100 км) взаимодействуют с ядрами азота и кислорода. Возникающие при этих ядерных процессах быстрые нейтроны (примерно по четыре нейтрона на одну космическую частицу) затем распадаются на протон, электрон, и нейтрино. (Согласно закону сохранения лептонного заряда, рождение легких частиц может происходить только парами; поэтому при распаде нейтрона, помимо одной легкой частицы - электрона, рождается и вторая - нейтрино. Дальнейшая судьба нейтрино нас не интересует: электрически нейтральный, ядерно не взаимодействующий с окружающими частицами, он ускользает от наблюдения). Период полураспада нейтрона 12 минут. Некоторое число нейтронов будет застигнуто распадом в ловушечной области. Тогда при благоприятном направлении начальной скорости протоны, рожденные при распаде, окажутся захваченными в ловушку.

Рис. 3. Расположение естественных радиационных поясов Земли. Цифры соответствуют темпу счета приборов, измеряющих интенсивность радиации

               Приведенная картина представляется в целом достаточно правдоподобной. Количественные оценки интенсивности потока космических частиц, альбедо возникающих нейтронов, вероятности их распада в ловушечной области и наблюдаемые плотности частиц в радиационном поясе в общем согласуются между собой. Но остается непонятным, почему получаются два радиационных пояса, а не один широкий, заполняющий всю ловушечную конфигурацию магнитного поля от границ атмосферы (где захваченные частицы должны гибнуть, производя возбуждение и ионизацию молекул азота и кислорода) до областей исчезающее слабого магнитного поля. Сомнителен и неясен также механизм заполнения внешнего радиационного пояса. Несомненна его связь с потоками заряженных частиц, испускаемых Солнцем (так называемый "солнечный ветер"), но детальная картина процесса отсутствует.
               Конечно, все сказанное стало бы несравненно более убедительным, если бы помимо астрофизических наблюдений были проделаны прямые эксперименты с искусственным заполнением земной ловушки частицами. С этой целью в августе 1958 г. на высоте около 480 км над поверхностью Земли над южной частью Атлантического океана был осуществлен ядерный взрыв малой мощности. Значительную часть продуктов ядерного деления составляют короткоживущие бета-активные ядра; испытывая распад в зоне ловушки, заряженные продукты ядерных реакций должны быть захвачены магнитным полем Земли. При этом заполнение радиационного пояса вокруг всего земного шара должно произойти за счет дрейфа частиц в неоднородном магнитном поле за короткое время, примерно 2-3 часа.

Рис. 4. Расположение искусственного радиационного пояса Земли (отмечен голубым цветом)

Рис. 5. Появление области повышенной радиации после высотного ядерного взрыва. A) График результатов наблюдений за естественной радиацией за сутки до ядерного взрыва. B) График результатов наблюдений за радиацией после ядерного взрыва (пик был зарегистрирован 27 августа 1958 г. в 06 час. 08 мин. по Гринвичу, приблизительно через 3,5 часа после взрыва).

               Искусственный радиационный пояс должен был разместиться между первым и вторым естественными поясами (см. схему рис. 4). Запущенный перед описываемым экспериментом спутник -IV> совершил в течение сентября 1958 г. свыше тысячи полетов сквозь искусственно созданную оболочку. При каждом пролете счетчики, установленные на спутнике, давали интенсивный всплеск счета импульсов. В качестве иллюстрации на рис. 5 приведена одна из записей интенсивности счета импульсов в функции времени. Резкий максимум отвечает пролету спутника через искусственный радиационный пояс. По известной скорости спутника и геометрии его траектории можно оценить ширину возникшей радиационной зоны она составляет около 100 км. Начальная...
 
   Читать далее >>
 

Последние обсуждения на ФОРУМЕ:
  
Янтарь 5А как их чистить? - каталоге в описании Янтарь-5А есть паспорт, там даже нарисовано все. Раз в 2-4 недели в среднем. Зависит от загрязненности помещения, в общем то ничего сложного нет, все просто сделано для удобства...

Баланс положительных и отрицательных ионов - Игорь, совершенно не обязательно, чтобы концентрация ионов обеих полярностей была одинакова. Просто часть положительных ионов стекает с корпуса на землю. Коэффициент униполярности можно регулировать. Кстати, в природе тоже положительных ионов меньше чем отрицательных раза в полтора, вот отсюда и отталкиваемся, это и есть наиболее правильный коэффициент униполярности. Кстати, напр. люстра Чижевского дает только отрицательные ионы, все положительные стекают на землю по электроду...

Наши специалисты постараются ответить на все ваши вопросы.

  
     НАШИ КОНТАКТЫ

Телефоны:
(843) 274-2345, 274-2376, 200-9988
info@ionization.ru

(843) 253-6000 (Корпоративные клиенты)
yantar@ionization.ru

Служба поддержки
support@ionization.ru

Факс:
(843) 274-2345, 274-2376
г. Казань, Россия

Служба доставки в Москве:
(495) 505-4184
moscow@ionization.ru

Служба доставки во Владивостоке:
(4232) 664248
vladivostok@ionization.ru

Представительсво в Украине
(в т.ч. служба доставки в Киеве)
+38 (067) 456-3337
ukraine@ionization.ru

Линия в США (Аризона) тел./факс:
+1 (928) 441-4528
     СТАТЬИ
     Голосование
Устраивает ли вас экология в вашем районе?

Да
Нет
Мне все равно, я не вижу разницы с другими районами
Проголосовать на сайте
Авторские права защищены © ionization.ru 2001-2011
При перепечатке материалов ссылка на ionization.ru обязательна 		Главная | Новости | О фирме | Каталог товаров | Статьи | F.A.Q. | Форум | Карта сайта
В избранное