{"id":21275,"date":"2020-07-15T11:22:59","date_gmt":"2020-07-15T11:22:59","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/quest-ce-que-le-rayonnement-cosmique-rayon-cosmique-definition\/"},"modified":"2020-07-15T11:22:59","modified_gmt":"2020-07-15T11:22:59","slug":"quest-ce-que-le-rayonnement-cosmique-rayon-cosmique-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/fr\/quest-ce-que-le-rayonnement-cosmique-rayon-cosmique-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce que le rayonnement cosmique – Rayon cosmique – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
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Le rayonnement cosmique fait r\u00e9f\u00e9rence aux sources de rayonnement sous forme de rayons cosmiques qui proviennent du Soleil ou de l’espace.\u00a0Le rayonnement cosmique primaire est constitu\u00e9 d’un m\u00e9lange de protons de haute \u00e9nergie (~ 87%), de particules alpha (~ 11%), d’\u00e9lectrons de haute \u00e9nergie (~ 1%) et d’une trace de noyaux plus lourds (~ 1%).\u00a0Dosim\u00e9trie des rayonnements<\/div>\n<\/div>\n
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Rayonnement cosmique<\/h2>\n
\"Rayonnement<\/a>
Source: nasa.gov Licence: domaine public<\/figcaption><\/figure>\n

Le rayonnement cosmique<\/strong>\u00a0fait r\u00e9f\u00e9rence aux sources de rayonnement sous forme de\u00a0rayons cosmiques<\/strong>\u00a0qui proviennent du Soleil ou de l’espace.\u00a0La Terre a toujours \u00e9t\u00e9 bombard\u00e9e par des particules de haute \u00e9nergie provenant de l’espace extra-atmosph\u00e9rique qui g\u00e9n\u00e8rent des averses de particules secondaires dans la basse atmosph\u00e8re.\u00a0Les particules charg\u00e9es (en particulier les protons de haute \u00e9nergie) du soleil et de l’espace interagissent avec l’atmosph\u00e8re et le champ magn\u00e9tique de la Terre pour produire une\u00a0pluie<\/strong>\u00a0de radiations (c’est-\u00e0-dire une douche d’air), g\u00e9n\u00e9ralement\u00a0des radiations\u00a0<\/a>b\u00eata<\/a>\u00a0et\u00a0gamma<\/a>\u00a0.\u00a0Si vous vivez \u00e0 des altitudes plus \u00e9lev\u00e9es ou si vous \u00eates un passager fr\u00e9quent des compagnies a\u00e9riennes, cette exposition peut \u00eatre consid\u00e9rablement plus \u00e9lev\u00e9e, car l’atmosph\u00e8re est plus mince ici.\u00a0Les effets du\u00a0champ magn\u00e9tique terrestre<\/strong>d\u00e9termine \u00e9galement la dose de\u00a0rayonnement cosmique<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Au niveau du sol, les\u00a0muons<\/strong>\u00a0, dont les \u00e9nergies se situent principalement entre 1 et 20 GeV, contribuent \u00e0 environ 75% du d\u00e9bit de dose absorb\u00e9 dans l’air libre.\u00a0Le reste provient d’\u00e9lectrons produits par les muons ou pr\u00e9sents dans la cascade \u00e9lectromagn\u00e9tique.\u00a0La\u00a0dose<\/a>\u00a0annuelle de rayons cosmiques\u00a0au niveau de la mer est d’environ\u00a00,27 mSv<\/strong>\u00a0(27 mrem).<\/p>\n

Composition du rayonnement cosmique<\/h3>\n

Le\u00a0rayonnement cosmique primaire est<\/strong>\u00a0constitu\u00e9 d’un m\u00e9lange de\u00a0protons<\/strong>\u00a0de\u00a0haute \u00e9nergie<\/strong>\u00a0(~ 87%), de\u00a0particules alpha<\/strong>\u00a0(~ 11%),\u00a0d’\u00e9lectrons de haute \u00e9nergie<\/strong>\u00a0(~ 1%) et d’une trace de noyaux plus lourds (~ 1%).\u00a0L’\u00e9nergie de ces particules se situe entre 10\u00a08<\/sup>\u00a0eV et 10\u00a020<\/sup>\u00a0eV.\u00a0Une tr\u00e8s petite fraction est constitu\u00e9e de particules stables d’\u00a0antimati\u00e8re<\/a>\u00a0, telles que des\u00a0positons<\/a>\u00a0ou des\u00a0antiprotons<\/a>\u00a0.\u00a0La nature pr\u00e9cise de cette fraction restante est un domaine de recherche active.<\/p>\n

\"source<\/a>Par la suite, un grand nombre de\u00a0particules secondaires<\/strong>\u00a0, en particulier des\u00a0neutrons<\/strong>\u00a0et\u00a0des pions charg\u00e9s,<\/strong>\u00a0sont produits \u00e0 la suite des interactions entre les particules primaires et l’atmosph\u00e8re terrestre.\u00a0Comme les pions sont des particules subatomiques \u00e0 courte dur\u00e9e de vie, la d\u00e9sint\u00e9gration ult\u00e9rieure des pions entra\u00eene la production de\u00a0muons<\/strong>\u00a0de\u00a0haute \u00e9nergie<\/strong>\u00a0.\u00a0Au niveau du sol, les\u00a0muons<\/strong>\u00a0, dont les \u00e9nergies se situent principalement entre 1 et 20 GeV, contribuent \u00e0 environ\u00a075% du d\u00e9bit de dose absorb\u00e9<\/strong>\u00a0dans l’air libre.\u00a0Le d\u00e9bit de dose du rayonnement cosmique varie dans diff\u00e9rentes parties du monde et il d\u00e9pend fortement du\u00a0champ g\u00e9omagn\u00e9tique<\/strong>\u00a0, de l’\u00a0altitude<\/strong>\u00a0et\u00a0du cycle solaire<\/strong>.\u00a0Le d\u00e9bit de dose de rayonnement cosmique dans les avions est si \u00e9lev\u00e9 que, selon le rapport UNSCEAR 2000 des Nations Unies, les travailleurs des \u00e9quipages de conduite a\u00e9rienne re\u00e7oivent en moyenne plus de dose que tout autre travailleur, y compris ceux des centrales nucl\u00e9aires.<\/p>\n

Nous devons \u00e9galement inclure les neutrons au niveau du sol.\u00a0Les rayons cosmiques interagissent avec les noyaux de l’atmosph\u00e8re et produisent \u00e9galement\u00a0des neutrons de haute \u00e9nergie<\/strong>\u00a0.\u00a0Selon l’UNSCEAR, la fluidit\u00e9 des neutrons est de 0,0123 cm\u00a0-2<\/sup>\u00a0s\u00a0\u20131<\/sup>\u00a0au niveau de la mer pour une latitude g\u00e9omagn\u00e9tique de 45 N. Sur cette base, la dose annuelle effective des neutrons au niveau de la mer et \u00e0 50 degr\u00e9s de latitude est estim\u00e9e \u00e0\u00a00,08 mSv<\/strong>\u00a0(8 mrem).\u00a0Il convient de noter qu’\u00e0 proximit\u00e9 d’objets plus gros et plus lourds, par exemple des b\u00e2timents ou des navires, le flux neutronique mesure plus haut.\u00a0Cet effet est connu sous le nom de \u00absignature neutronique induite par les rayons cosmiques\u00bb ou \u00ab\u00a0effet navire\u00bb.<\/strong>\u00bbCar il a \u00e9t\u00e9 d\u00e9tect\u00e9 pour la premi\u00e8re fois avec des navires en mer.\u00a0Les rayons cosmiques cr\u00e9ent des douches dans l’atmosph\u00e8re qui incluent un large spectre de neutrons secondaires, de muons et de protons.\u00a0Les neutrons secondaires peuvent \u00eatre d’une \u00e9nergie tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e et peuvent induire des \u00e9v\u00e9nements de spallation dans les mat\u00e9riaux au niveau du sol.\u00a0Par cons\u00e9quent, \u00e0 proximit\u00e9 d’objets plus gros et plus lourds, ces multiples neutrons produits lors d’\u00e9v\u00e9nements de spallation sont appel\u00e9s\u00a0neutrons \u00e0 \u00abeffet navire\u00bb<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Les neutrons produits dans la haute atmosph\u00e8re sont \u00e9galement responsables de la production de carbone 14 radioactif, qui est le radionucl\u00e9ide cosmog\u00e9nique le plus connu.\u00a0Le carbone 14<\/strong>\u00a0est form\u00e9 en continu dans la haute atmosph\u00e8re par l’interaction des rayons cosmiques avec l’azote atmosph\u00e9rique.\u00a0En moyenne, seulement un sur 1,3 x 10\u00a012<\/sup>les atomes de carbone dans l’atmosph\u00e8re est un atome de carbone 14 radioactif.\u00a0En cons\u00e9quence, toutes les substances biologiques vivantes contiennent la m\u00eame quantit\u00e9 de C-14 par gramme de carbone, soit 0,3 Bq d’activit\u00e9 de carbone-14 par gramme de carbone.\u00a0Tant que le syst\u00e8me biologique est vivant, le niveau est constant en raison de l’apport constant de tous les isotopes de carbone.\u00a0Lorsque le syst\u00e8me biologique meurt, il arr\u00eate d’\u00e9changer du carbone avec son environnement, et \u00e0 partir de l\u00e0, la quantit\u00e9 de carbone 14 qu’il contient commence \u00e0 diminuer \u00e0 mesure que le carbone 14 subit une d\u00e9croissance radioactive.<\/p>\n

\u00c9nergie des rayons cosmiques<\/h3>\n

On a observ\u00e9 que les \u00e9nergies des rayons cosmiques \u00e0 ultra-haute \u00e9nergie (UHECR) les plus \u00e9nerg\u00e9tiques approchent de 3 x 10\u00a020<\/sup>\u00a0eV, environ 40 millions de fois l’\u00e9nergie des particules acc\u00e9l\u00e9r\u00e9e par le Grand collisionneur de hadrons.\u00a0L’origine des particules de haute \u00e9nergie vient de l’espace.\u00a0On suppose que les particules d’une \u00e9nergie allant jusqu’\u00e0 environ 10\u00a015<\/sup>\u00a0eV proviennent de notre propre galaxie, tandis que celles dont les \u00e9nergies sont les plus \u00e9lev\u00e9es ont probablement une origine extragalactique.<\/p>\n

Classification du rayonnement cosmique<\/h2>\n

Le rayonnement cosmique peut \u00eatre divis\u00e9 en diff\u00e9rents types selon son origine.\u00a0Il existe trois principales sources de rayonnement:<\/span><\/p>\n