Kosmické záření

Garant předmětu:

Ondřej Ploc

Přednášející:

Iva Ambrožová, Ondřej Ploc

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra dozimetrie a aplikace ionizujícího záření

Anotace:

Cíle předmětu:

Seznámit se se základy fyziky kosmického záření (KZ). Získat přehled o jednotlivých složkách KZ, o interakcích částic KZ s látkovým prostředím a magnetickým polem a o metodách jeho detekce.

Obsahové zaměření:

Pohyb částic v magnetických a elektrických polích v kosmickém prostředí. Urychlování částic KZ. Produkce sekundárního KZ v zemské atmosféře.

Základní témata:

1)Z historie výzkumu KZ.

2)Základní charakteristiky KZ, jeho energetické spektrum a složení.

3)Možné zdroje KZ. Změny složení a energie od zdroje po detektor v blízkosti Země.

4)Ionizační ztráty ?těžkých? částic KZ.

5)Interakce elektronů různé energie s magnetickým polem a látkovým prostředím v kosmu.

6)Interakce vysokoenergetických kosmických fotonů s látkovým prostředím kosmu.

7)Přehled detektorů KZ: družicové, balonové a pozemní experimenty.

8)Produkce sekundárního KZ v zemské atmosféře: tvrdá, měkká a elektromagnetická komponenta. Změna toku v atmosféře s výškou.

9)Model geomagnetického pole. Prahová rigidita a magnetosferická optika pro KZ.

10)Částice zachycené geomagnetickým polem. Zdroje, transport a ztráty částic.

11)Difuze, konvekce, drift a změna energie častíc KZ v heliosféře.

12)Urychlování KZ na rázových vlnách.

13)Metody dozimetrie KZ na palubách letadel a kosmických lodích

Požadavky:

Další požadavky na studenta:

Vypracování rešerše, prezentace zadaných příkladů na cvičení.

Osnova přednášek:

Základní témata:

1)Z historie výzkumu KZ.

2)Základní charakteristiky KZ, jeho energetické spektrum a složení.

3)Možné zdroje KZ. Změny složení a energie od zdroje po detektor v blízkosti Země.

4)Ionizační ztráty ?těžkých? částic KZ.

5)Interakce elektronů různé energie s magnetickým polem a látkovým prostředím v kosmu.

6)Interakce vysokoenergetických kosmických fotonů s látkovým prostředím kosmu.

7)Přehled detektorů KZ: družicové, balonové a pozemní experimenty.

8)Produkce sekundárního KZ v zemské atmosféře: tvrdá, měkká a elektromagnetická komponenta. Změna toku v atmosféře s výškou.

9)Model geomagnetického pole. Prahová rigidita a magnetosferická optika pro KZ.

10)Částice zachycené geomagnetickým polem. Zdroje, transport a ztráty částic.

11)Difuze, konvekce, drift a změna energie častíc KZ v heliosféře.

12)Urychlování KZ na rázových vlnách.

13)Metody dozimetrie KZ na palubách letadel a kosmických lodích

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Cíle předmětu:

Seznámit se se základy fyziky kosmického záření (KZ). Získat přehled o jednotlivých složkách KZ, o interakcích částic KZ s látkovým prostředím a magnetickým polem a o metodách jeho detekce.

Studijní materiály:

Základní:

Longair, M., High Energy Astrophysics, Cambridge University Press, 1981.

Dubinský, J., K. Kudela: Kozmické žiarenie, VEDA, Bratislava, 1984

Doporučená:

Dorman, L.I., Cosmic Rays in Magnetospheres of the Earth and other planets, Springer, 2009

Dorman, L.I., Cosmic Rays in the Earth?s atmosphere and underground, Kluwer, 2004

Grieder, P.K.F., Cosmic rays and Earth, Elsevier, 2001

Grupen, K., Astroparticle Physics, Springer, 2005

Kudela, K., On energetic particles in space, Acta physica slovaca, 59, No 5, 537-652, 2009

Poznámka:

Rozvrh na zimní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2023/2024:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů: