Tímarit Verkfræðingafélags Íslands


Tímarit Verkfræðingafélags Íslands - 29.12.1949, Blaðsíða 10

Tímarit Verkfræðingafélags Íslands - 29.12.1949, Blaðsíða 10
84 TÍMARIT V.F.I. 1949 agnirnar fá hinn mikla hraða, er ennþá óráðin gáta. Margar tilgátur hafa komið fram, en enn sem kom- ið er hefur ekki verið hægt að gera upp á milli þeirra eða sjá, hvort nokkur þeirra væri rétt. Á leið sinni niður í gegnum gufuhvolfið breytast geimgeislarnir algjörlega, svo að geislar þeir, sem ná yfirborði jarðar, eru allt annars eðlis og inni- halda aðrar agnir en frum-geislarnir efst í gufuhvolf- inu. Breytingar þær, sem verða á geimgeislunum í gufuhvolfinu, eru sérkennilegar vegna hins mikla hraða eða hreyfingarorku agnanna, sem þarna eru að verki. I efstu lögum gufuhvolfsins rekast hinir hraðfleygu kjarnar geimgeislanna á atómkjarna lofttegundanna, sem þar eru, og sundra þeim. Við áreksturinn koma fram 7r-mesónur, nevtónur, prótón- ur og aðrir léttir atómkjarnar, sem sumir hverjir hafa nægan hraða til þess að halda áfram og sundra nýjum atómkjörnum. Nokkur hluti hinna frjálsu nevtróna bindst köfn- unarefniskjörnum loftsins, en við það myndast hinn geislavirki kolefnisísótóp C14 (N^ + n1 -> C^ + H1). Af þessum ástæðum er allt kolefni (C02) gufuhvolfs- ins blandað vissu magni af geislavirku kolefni. Kol- efni lifandi jurta og dýra á rót sína að rekja til kol- efnis gufuhvolfsins og inniheldur því einnig geisla- virkt kolefni. Þegar dýr eða jurt deyr, og efnaskiptin við andrúmsloftið hætta, þá hverfur hið geislavirka kolefni smátt og smátt, því að það helmingast á ca 6000 árum. Þetta má nota til þess að ákvarða aldur sumra fornleifa. Vegna hinnar stuttu ævi komast 7r-mesónurnar að- eins skammt áður en þær breytast í /i-mesónur. Þetta gerist einkum í 20—30 km hæð. ^-mesónurnar halda svo áfram niður í gegnum gufuhvolfið og komast sumar jafnvel töluvert niður í jörðina. Á leið sinni niður fækkar mesónunum af tveim ástæðum. Önnur ástæðan er sú, að þær rekast á elektrónur og stöðv- ast við það, en elektrónurnar fá aftur á móti mik- inn hraða og halda áfram niður á við. Hin ástæðan er sú, að mesónurnar breytast sjálfkrafa í elektrón- ur, sem halda áfram niður. Elektrónurnar eru þó heldur ekki aðgerðarlaus- ar á leið sinni niður. Ef þær rekast á aðrar elektrón- ur eða atómkjarna, svo að þær breyti stefnu sinni, þá senda þær um leið frá sér raf-segulsveiflur með mjög hárri tíðni, eins konar gammageisla. Að vissu leyti má skoða raf-segulsveiflur sem agnir; hér mynd- um við kalla þær gammakvöntu. Eftir að gamma- kvanta hefur myndazt við árekstur elektrónu á kjarna eða aðra elektrónu, þá heldur það áfram niður á við, en kemst ekki langt fyrr en það verður einnig fyrir breytingum. Við að fara í gegnum hið sterka rafsvið, sem umlykur atómkjarnana, klofnar gammakvantað í tvær elektrónur, aðra pósitíva en hina negatíva. Hvor þessara elektróna skapar svo aftur gammageisla og gammageislarnir nýjar elek- trónur og svo koll af kolli. Þannig f jölgar elektrón- unum stöðugt, og ein elektróna getur fætt af sér margar, sem falla eins og regnskúr yfir visst svæði. I slíkum elektrónuskúrum er sambland af elektrón- um, pósitívum og negatívum, og gammakvöntum. Orka móðurelektrönunnar skiptist á milli allra þess- ara agna, og eftir því sem þær verða fleiri, verður orka hverrar agnar minni. Að lokum verður orka gamma- kvantanna of lítil til þess, að þau geti framleitt elek- trónur og orka elektrónanna of lítil til þess, að þær geti framleitt grammakvöntu. Þá hættir skúrin að vaxa og hverfur svo þegar elektrónurnar stöðvast. 10. mynd. (Chao.) Elektrónuskúr. 10. mynd sýnir elektrónuskúr, sem myndast í hálfs þumlungs þykkum blýplötum, sem komið er fyrir i þokuhylkinu. Efst á myndinni fer skúrin vaxandi, en í neðri plötunum fer hún aftur þverrandi, og að lokum stöðvast elektrónurnar algerlega. Upphafio sést ekki á myndinni, en gera má ráð fyrir að skúr- in myndist af einni einstakri elektrónu, og að upp- hafið sé eitthvað svipað og sýnt er á 5. mynd. 11. mynd sýnir einnig elektrónuskúr, sem farið hefur í gegnum þokuhylkið. En hér hefur það verið haft í segulsviði svo að brautirnar sveigjast til hægn eða vinstri eftir því, hvort hleðsla agnanna er posi- tív eða negatív. Hér kemur það greinilega í ljós, að í skúrinni eru bæði negatívar og pósitívar elektron- ur á ferðinni. Þegar pósitívu elektrónurnar stöðv- ast, dragast þær vegna rafkraftanna að negativu

x

Tímarit Verkfræðingafélags Íslands

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Tímarit Verkfræðingafélags Íslands
https://timarit.is/publication/860

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.