Kosmische Strahlung
1912 entdeckte der österreichische Physiker Viktor Franz Hess erstmals, dass die Erde ständig von sehr energiereicher Strahlung aus dem Universum getroffen wird. Dazu stieg er in einem Heißluftballon auf und stellte fest, dass die ionisierende Strahlung mit zunehmender Höhe zunimmt. Diese Strahlung, die aus dem Weltall auf die Erde trifft, unterscheidet man in primäre und sekundäre kosmische Strahlung.
Die primäre kosmische Strahlung trifft aus allen Richtungen auf die Erdatmosphäre. Die Strahlung besteht aus 85% Protonen, 12% Heliumkernen, 1% schwereren Kernen und 2% Elektronen. Durch Kernreaktionen entsteht aus der primären kosmischen Strahlung in der Erdatmosphäre die sekundäre Strahlung. Diese kann durch verschiedene Detektoren auf der Erde nachgewiesen werden. Die primäre kosmische Strahlung trifft in der Atmosphäre auf Sauerstoff- und Stickstoffatome. Dabei entstehen zum großen Teil Protonen, Neutronen und geladene und ungeladene Pionen. Die neutralen Pionen zerfallen in zwei Photonen, die Elektron-Positron-Paare erzeugen. Die geladen Pionen hingegen zerfallen in Myonen. Damit kosmische Strahlungsteilchen auf dem Erdboden nachgewiesen werden können, muss das kosmische Strahlungsteilchen, das auf die Erdatmosphäre trifft, eine minimale Energie von ungefähr 450 Millionen eV. Das sind 450 MeV.
Es gibt einige Experimente, um diese kosmischen Teilchen nachzuweisen, wie z.B. das Szintillationszählerexperiment oder das Experiment mit den Kamiokannen.
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