{"id":20575,"date":"2020-07-09T11:10:59","date_gmt":"2020-07-09T11:10:59","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/was-ist-kosmische-strahlung-kosmische-strahlung-definition\/"},"modified":"2021-07-10T16:31:00","modified_gmt":"2021-07-10T16:31:00","slug":"was-ist-kosmische-strahlung-kosmische-strahlung-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/de\/was-ist-kosmische-strahlung-kosmische-strahlung-definition\/","title":{"rendered":"Was ist kosmische Strahlung – Definition"},"content":{"rendered":"
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Kosmische Strahlung bezieht sich auf Strahlungsquellen in Form von kosmischen Strahlen, die von der Sonne oder aus dem Weltraum kommen.\u00a0Die prim\u00e4re kosmische Strahlung besteht aus einer Mischung von hochenergetischen Protonen (~ 87%), Alpha-Teilchen (~ 11%), hochenergetischen Elektronen (~ 1%) und einer Spur schwererer Kerne (~ 1%).\u00a0Strahlendosimetrie<\/div>\n<\/div>\n
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Kosmische Strahlung<\/h2>\n
\"Kosmische<\/a>
Quelle: nasa.gov Lizenz: Public Domain<\/figcaption><\/figure>\n

Kosmische Strahlung<\/strong>\u00a0bezieht sich auf Strahlungsquellen in Form von\u00a0kosmischen Strahlen<\/strong>\u00a0, die von der Sonne oder aus dem Weltraum kommen.\u00a0Die Erde wurde schon immer von energiereichen Partikeln aus dem Weltraum bombardiert, die in der unteren Atmosph\u00e4re Sekund\u00e4rpartikelschauer erzeugen.\u00a0Geladene Teilchen (insbesondere hochenergetische Protonen) von der Sonne und dem\u00a0Weltraum Interact mit der Atmosph\u00e4re der Erde und eine Magnetfeld zu erzeugen ,\u00a0Dusche<\/strong>\u00a0von Strahlung (dh Luftdusche), typischerweise\u00a0Beta<\/a>\u00a0und\u00a0Gammastrahlung<\/a>\u00a0.\u00a0Wenn Sie in h\u00f6heren Lagen leben oder ein h\u00e4ufiger Fluggast sind, kann diese Exposition erheblich h\u00f6her sein, da die Atmosph\u00e4re hier d\u00fcnner ist.\u00a0Die Auswirkungen des\u00a0Erdmagnetfeldes<\/strong>bestimmt auch die Dosis aus der\u00a0kosmischen Strahlung<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

In Bodenn\u00e4he tragen die\u00a0Myonen<\/strong>\u00a0mit Energien, die meist zwischen 1 und 20 GeV liegen, etwa 75% zur absorbierten Dosisrate in freier Luft bei.\u00a0Der Rest stammt von Elektronen, die von den Myonen erzeugt werden oder in der elektromagnetischen Kaskade vorhanden sind.\u00a0Die j\u00e4hrliche\u00a0Dosis der<\/a>\u00a0kosmischen\u00a0Strahlung\u00a0auf Meeresh\u00f6he betr\u00e4gt etwa\u00a00,27 mSv<\/strong>\u00a0(27 mrem).<\/p>\n

Zusammensetzung der kosmischen Strahlung<\/h3>\n

Die\u00a0prim\u00e4re kosmische Strahlung<\/strong>\u00a0besteht aus einer Mischung von\u00a0hochenergetischen Protonen<\/strong>\u00a0(~ 87%),\u00a0Alpha-Teilchen<\/strong>\u00a0(~ 11%),\u00a0hochenergetischen Elektronen<\/strong>\u00a0(~ 1%) und einer Spur schwererer Kerne (~ 1%).\u00a0Die Energie dieser Partikel liegt zwischen 10\u00a08<\/sup>\u00a0eV und 10\u00a020<\/sup>\u00a0eV.\u00a0Ein sehr kleiner Anteil sind stabile\u00a0Antimaterieteilchen<\/a>\u00a0wie\u00a0Positronen<\/a>\u00a0oder\u00a0Antiprotonen<\/a>\u00a0.\u00a0Die genaue Natur dieser verbleibenden Fraktion ist ein Bereich der aktiven Forschung.<\/p>\n

\"kosmische<\/a>In der\u00a0Folge entstehen durch Wechselwirkungen zwischen Prim\u00e4rpartikeln und der Erdatmosph\u00e4re\u00a0eine Vielzahl von\u00a0Sekund\u00e4rpartikeln<\/strong>\u00a0, insbesondere\u00a0Neutronen<\/strong>\u00a0und\u00a0geladene Pionen<\/strong>\u00a0.\u00a0Da es sich bei Pionen um kurzlebige subatomare Partikel handelt, entstehen beim anschlie\u00dfenden Zerfall der Pionen\u00a0hochenergetische Myonen<\/strong>\u00a0.\u00a0In Bodenn\u00e4he tragen die\u00a0Myonen<\/strong>\u00a0mit Energien, die meist zwischen 1 und 20 GeV liegen, etwa\u00a075% zur absorbierten Dosisrate<\/strong>\u00a0in freier Luft bei.\u00a0Die Dosisleistung der kosmischen Strahlung variiert in verschiedenen Teilen der Welt und h\u00e4ngt stark vom\u00a0Erdmagnetfeld<\/strong>\u00a0, der\u00a0H\u00f6he<\/strong>\u00a0und dem\u00a0Sonnenzyklus ab<\/strong>.\u00a0Die Dosisleistung f\u00fcr kosmische Strahlung in Flugzeugen ist so hoch, dass laut UNSCEAR 2000-Bericht der Vereinten Nationen Flugpersonal im Durchschnitt mehr Dosisleistung erh\u00e4lt als jeder andere Arbeitnehmer, auch in Kernkraftwerken.<\/p>\n

Wir m\u00fcssen auch die Neutronen in Bodenn\u00e4he einbeziehen.\u00a0Kosmische Strahlung interagiert mit Kernen in der Atmosph\u00e4re und erzeugt auch\u00a0energiereiche Neutronen<\/strong>\u00a0.\u00a0Laut UNSCEAR betr\u00e4gt die Fluenz von Neutronen 0,0123 cm\u00a0\u20132<\/sup>\u00a0s\u00a0\u20131<\/sup>\u00a0auf Meeresh\u00f6he bei einem geomagnetischen Breitengrad von 45 N. Basierend auf diesen Angaben wird die effektive j\u00e4hrliche Dosis von Neutronen auf Meeresh\u00f6he und bei einem Breitengrad von 50 Grad auf\u00a00,08 mSv<\/strong>\u00a0gesch\u00e4tzt\u00a0(8 mrem).\u00a0Bemerkenswerterweise ist der Neutronenfluss in der N\u00e4he gr\u00f6\u00dferer schwerer Objekte, z. B. von Geb\u00e4uden oder Schiffen, h\u00f6her.\u00a0Dieser Effekt wird als „kosmisch strahleninduzierte Neutronensignatur“ oder “\u00a0Schiffseffekt<\/strong>\u00a0“\u00a0bezeichnet<\/strong>\u201c, Wie es erstmals bei Schiffen auf See festgestellt wurde.\u00a0Kosmische Strahlen erzeugen Schauer in der Atmosph\u00e4re, die ein breites Spektrum an sekund\u00e4ren Neutronen, Myonen und Protonen umfassen.\u00a0Die sekund\u00e4ren Neutronen k\u00f6nnen sehr energiereich sein und in bodennahen Materialien Abplatzungen hervorrufen.\u00a0In der N\u00e4he gr\u00f6\u00dferer schwererer Objekte werden diese bei Spallationsereignissen erzeugten Mehrfachneutronen daher als\u00a0„Schiffseffekt“ -Neutronen bezeichnet<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

In der oberen Atmosph\u00e4re produzierte Neutronen sind auch f\u00fcr die Erzeugung von radioaktivem Kohlenstoff-14 verantwortlich, dem bekanntesten kosmogenen Radionuklid.\u00a0Kohlenstoff-14<\/strong>\u00a0wird in der oberen Atmosph\u00e4re kontinuierlich durch Wechselwirkung von kosmischer Strahlung mit atmosph\u00e4rischem Stickstoff gebildet.\u00a0Im Durchschnitt nur einer von 1,3 x 10\u00a012<\/sup>Kohlenstoffatome in der Atmosph\u00e4re sind ein radioaktives Kohlenstoff-14-Atom.\u00a0Infolgedessen enthalten alle lebenden biologischen Substanzen die gleiche Menge an C-14 pro Gramm Kohlenstoff, dh 0,3 Bq Kohlenstoff-14-Aktivit\u00e4t pro Gramm Kohlenstoff.\u00a0Solange das biologische System lebt, ist der Spiegel aufgrund der konstanten Aufnahme aller Kohlenstoffisotope konstant.\u00a0Wenn das biologische System stirbt, h\u00f6rt es auf, Kohlenstoff mit seiner Umgebung auszutauschen, und von diesem Zeitpunkt an beginnt die Menge an Kohlenstoff-14, die es enth\u00e4lt, abzunehmen, wenn der Kohlenstoff-14 einem radioaktiven Zerfall unterliegt.<\/p>\n

Energie der kosmischen Strahlung<\/h3>\n

Es wurde beobachtet, dass die Energien der energiereichsten kosmischen Ultrahochenergiestrahlung (UHECR) sich 3 x 10\u00a020<\/sup>\u00a0eV\u00a0ann\u00e4hern\u00a0, was etwa dem 40-Millionen-fachen der Energie von Partikeln entspricht, die durch den Large Hadron Collider beschleunigt wurden.\u00a0Der Ursprung der energiereichen Partikel liegt im Weltraum.\u00a0Es wird angenommen, dass Teilchen mit einer Energie von bis zu 10\u00a015<\/sup>\u00a0eV aus unserer eigenen Galaxie stammen, w\u00e4hrend diejenigen mit der h\u00f6chsten Energie wahrscheinlich einen extragalaktischen Ursprung haben.<\/p>\n

Klassifikation der kosmischen Strahlung<\/h2>\n

Die kosmische Strahlung kann je nach Herkunft in verschiedene Arten unterteilt werden.\u00a0Es gibt drei Hauptquellen f\u00fcr solche Strahlung:<\/span><\/p>\n