¿Cómo se producen los neutrones de las partículas de rayos cósmicos?

Question

¿Cuáles son los detalles de cómo se producen neutrones como resultado de los rayos cósmicos de las partículas de golpear la atmósfera de nuestro planeta?

Por ejemplo, ¿cuál es la vía que crea el mayor número de neutrones a partir de partículas de los rayos cósmicos?

El artículo "evento Único malestar" de los estados:

Un SEU ocurre debido a que las partículas cósmicas que chocan con los átomos en la atmósfera, creando cascadas o duchas de neutrones y protones. En la profundidad de sub-micras de geometrías, esto afecta a los dispositivos semiconductores a nivel del mar.

Pero no describe el mecanismo.

El artículo de Wikipedia sobre el neutrón afirma algo similar:

La radiación cósmica que interactúan con la atmósfera de la Tierra continuamente genera neutrones, que pueden ser detectadas en la superficie.

¿Cuáles son los procesos, en detalle?

Answer 1

OK, aquí es algo concreto y cuantitativa, "Directrices para la predicción de una sola evento trastornos de neutrones ambientes":

Los neutrones en el ambiente el resultado de rayos cósmicos de espalación de las interacciones con el nitrógeno y el oxígeno de los núcleos. Una reacción típica es de 1 GeV de protones fragmentación de nitrógeno necleus en encendedor de partículas cargadas y simultaneoously la emisión de un par de neutrones.

Los rayos cósmicos de espalación.

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De "rayos Cósmicos inducida por la ionización en la atmósfera: el modelado Completo y aplicaciones prácticas":

... completo modelo numérico, que calcula los rayos cósmicos inducida por la ionización en toda la atmósfera, de la tierra hasta la estratosfera, en todo el Mundo. El modelo los cálculos reproducir las mediciones reales de la atmosférica de ionización en la gama completa de parámetros, de ecuatorial a las regiones polares y desde el mínimo solar para máximo solar. Una detallada numérico receta es dado en la sección 2.5, junto con la precalculados tabulados la ionización del rendimiento de la función (Tablas 1 y 2). El uso de este método, uno puede fácilmente calcular la CRII para cualquier ubicación y condiciones, en lugar de utilizar, por ejemplo, un neutrón monitor de la tasa de recuento como un proxy.

No se describirlo, pero el CORSIKA (Rayos Cósmicos Simulaciones para Kascade) herramienta de simulación que se utiliza.

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Google-fu: quantitative neutrons cosmic rays atmosphere

Answer 2

Entre lo que he aprendido acerca de los rayos cósmicos y de lo que puedo encontrar en internet (ejemplo: http://www.fisica.unlp.edu.ar/~veiga/experiments.html), parece que la principal fuente de neutrones de los rayos cósmicos duchas es la desintegración de los núcleos atómicos que son golpeados por los rayos cósmicos o de sus productos de desintegración.

Como ustedes saben, los rayos cósmicos que penetran en la atmósfera enormes cantidades de energía, por lo que cuando uno golpea a un núcleo, que va a alterar la estructura nuclear. El efecto neto podría ser cualquier cosa, desde solo patear una sola partícula a demoler todo el núcleo en varias piezas, como en la fisión nuclear - que depende de la energía de los rayos cósmicos y el tipo de átomo/molécula que golpea. Si los rayos cósmicos es especialmente alta energía, los productos de la reacción también tienen altas energías, y pueden interactuar con otros núcleos, repitiendo el mismo proceso. Una amplia variedad de partículas que se producen en estas interacciones, incluyendo los neutrones, pions, kaons, y otros hadrones.

Answer 3

Espalación de núcleos de átomos de aire es la forma más fácil - hay expulsados el núcleo directamente o emitidos por elementos radiactivos, que fueron activados por los rayos cósmicos de neutrones.

También se pueden producir neutrones a partir del plasma del gluon de quark o de captura de electrón en los núcleos de aire.