Каковы особенности образования нейтронов в результате попадания частиц космических лучей в атмосферу нашей планеты?
Например, какой путь создает наибольшее количество нейтронов из частиц космических лучей?
В статье " Одиночное событие расстроено " говорится:
SEU происходит из-за космических частиц, которые сталкиваются с атомами в атмосфере, создавая каскады или потоки нейтронов и протонов. При глубокой субмикрометровой геометрии это влияет на полупроводниковые устройства на уровне моря.
Но он не описывает механизм.
В статье Википедии о нейтроне говорится нечто подобное:
Космическое излучение, взаимодействуя с атмосферой Земли, непрерывно генерирует нейтроны, которые можно обнаружить на поверхности.
Каковы процессы, в деталях?
Хорошо, вот кое-что конкретное и количественное, « Руководство по прогнозированию одиночных сбоев в нейтронных средах »:
Нейтроны в атмосфере возникают в результате расщепляющих взаимодействий космических лучей с ядрами азота и кислорода. Типичной реакцией является протон с энергией 1 ГэВ, расщепляющий ядро азота на более легкие заряженные частицы и одновременно испускающий пару нейтронов.
Расщепление космическими лучами .
Из « Ионизация атмосферы, вызванная космическими лучами: полное моделирование и практические приложения »:
... полная численная модель, которая рассчитывает ионизацию, вызванную космическими лучами, во всей атмосфере, от уровня земли до стратосферы, по всему земному шару. Модельные расчеты воспроизводят реальные измерения атмосферной ионизации во всем диапазоне параметров от экваториальной до полярной областей и от солнечного минимума до солнечного максимума. Подробный численный рецепт дан в разделе 2.5 вместе с предварительно рассчитанной табличной функцией выхода ионизации (таблицы 1 и 2). Используя этот метод, можно легко вычислить CRII для любого желаемого местоположения и условий вместо использования, например, скорости счета нейтронного монитора в качестве прокси.
Это не описано, но используется инструмент моделирования CORSIKA (Cosmic Ray Simulations for Kascade) .
Гугл-фу :quantitative neutrons cosmic rays atmosphere
Между тем, что я узнал о космических лучах, и тем, что я могу найти в Интернете (пример: http://www.fisica.unlp.edu.ar/~veiga/experiments.html ), кажется, что первичный источник нейтронов в космическом лучевые ливни — это распад атомных ядер, пораженных космическими лучами или продуктами их распада.
Как вы, возможно, знаете, космические лучи проникают в атмосферу с огромным количеством энергии, поэтому, когда они попадают в ядро, они разрушают ядерную структуру. Чистый эффект может быть любым: от выбрасывания одной частицы до разрушения всего ядра на несколько частей, как при делении ядер — это зависит от энергии космического луча и типа атома/молекулы, с которым он сталкивается. Если космический луч особенно высокоэнергетический, то и продукты реакции будут иметь высокие энергии, и они могут взаимодействовать с другими ядрами, повторяя тот же процесс. В этих взаимодействиях рождается широкий спектр частиц, включая нейтроны, пионы, каоны и другие адроны.
Расщепление ядер атомов воздуха - самый простой способ - это нейтроны, выбитые непосредственно из ядра или испущенные радиоактивными элементами, которые были активированы космическими лучами.
Также нейтроны могут образовываться при адронизации кварк-глюонной плазмы или при захвате электронов ядрами воздуха.
dmckee --- котенок экс-модератор