Korzár logo Korzár
Piatok, 28. apríl, 2017 |Meniny má Jarmila

Detektory kozmického žiarenia v Košiciach

Celkom isto si to neuvedomujete ani to necítite, a s najväčšou pravdepodobnosťou (teda pokiaľ nepracujete v oblasti fyziky) ani o tom neviete: aj teraz, keď čítate tieto riadky, a vlastne stále, cez vaše telo "frčia" častice kozmického žiarenia.

Strešné boxy s detektormi. Detektory kozmického žiarenia sú umiestnené na streche budovy košickej prírodovedeckej fakulty.(Zdroj: archív)

Bolo to tak od nepamäti a bude to tak zrejme vždy, pretože kozmické žiarenie je stálou zložkou nášho životného prostredia. Čo to kozmické žiarenie je a odkiaľ pochádza?

Primárne a sekundárne žiarenie

"Kozmické žiarenie pozostáva z vysokoenergetických (primárnych) častíc, prilietavajúcich na Zem z vesmíru, a zo spŕšok sekundárnych častíc, ktoré vznikajú v zemskej atmosfére v dôsledku interakcie primárnej častice s atmosférou. Zloženie nabitých primárnych častíc sa mení s energiou, no zhruba 86 % primárnych častíc sú protóny, 11 % tvoria tzv. alfa častice (jadrá hélia), 1 % ostatné jadrá a 2 % elektróny [1]. Neutrálne primárne častice pozostávajú z fotónov, neutrín a antineutrín.

Medzihviezdny plyn, supernovy a jadrá galaxií

Medzi pravdepodobné zdroje kozmického žiarenia patrí ionizovaný medzihviezdny plyn, supernovy či aktívne galaktické jadrá. Energetické spektrum kozmického žiarenia siaha až po hodnotu medzi 1020 - 1021 eV (elektrónvoltov), pričom najvýkonnejšie pozemské urýchľovače dokážu urýchliť častice len na energie okolo 1012 eV", vysvetľuje RNDr. Alexander Dirner, CSc., z Ústavu fyzikálnych vied Prírodovedeckej fakulty Univerzity P. J. Šafárika v Košiciach.

Objavil ho Rakúšan

Za objaviteľa kozmického žiarenia je považovaný Victor Franz Hess z viedenskej univerzity, ktorý v roku 1912 vykonal niekoľko výškových letov balónov. Pri týchto letoch zaregistroval žiarenie, ktorého intenzita narastala s výškou, takže Hess správne usúdil, že ide žiarenie mimozemského pôvodu. Hess spolu s americkým fyzikom Robertom A. Millikanom zaviedli pre toto neznáme žiarenie termín kozmické žiarenie.

Budovanie sústavy detektorov

V súvislosti s blížiacim sa stým výročím objavenia kozmického žiarenia sa košická prírodovedecká fakulta v spolupráci s Ústavom experimentálnej fyziky SAV zapojili do medzinárodného projektu, ktorého cieľom je vybudovať v mnohých krajinách sústavy detektorov kozmického žiarenia, ktoré by mali byť umiestnené najmä na strechách stredných škôl.

Zapoja sa aj študenti

Projekt má aj významný pedagogický prínos, pretože umožní zapojiť študentov do výskumu kozmického žiarenia, pracovať s experimentálne získanými údajmi a vyhodnocovať ich a tým obohatiť výučbový proces a podnietiť záujem študentov o štúdium fyziky. Projekt je už úspešne etablovaný v Kanade (pod názvom ALTA) i v Českej republike (CZELTA).

Projekt SKALTA

Slovenský projekt dostal analogicky znejúce označenie SKALTA, čo je skratka výrazu SlovaKiAn Large-area Time coincidence Array (čosi ako Slovenský veľkoplošný súbor s časovou koincidenciou). Hlavným zámerom projektu SKALTA je umiestniť pracovné stanice s detektormi vysokoenergetických kozmických častíc, na strechy niektorých slovenských stredných škôl. Prvá takáto stanica je však umiestnená na ploche streche budovy Prírodovedeckej fakulty UPJŠ na Jesennej ulici v Košiciach. Ak by ste sa na tú strechu aj dostali, ťažko by ste prišli na to, že tam nejaké detektory kozmického žiarenia sú.

V strešných boxoch na autá

Možno by ste sa len čudovali, na čo sú tam tri automobilové strešné nosiče (boxy). No a práve v týchto plastových "boxoch" sú umiestnené detektory kozmického žiarenia. Opäť dr. Dirner: "Naša pracovná stanica pozostáva z troch scintilačných detektorov, každý veľkosti 60 cm x 60 cm, ktoré sú zapojené v koincidencii. Detektory sú uložené v plastovom obale so stabilizovanou teplotou a sú usporiadané do rovnostranného trojuholníka s dĺžkou strany 10 m. Plocha trojuholníka určuje minimálnu veľkosť spŕšky a s tým súvisiacu minimálnu energiu pôvodnej primárnej častice.

Zistia miesto, odkiaľ priletela

Signál z detektora je zaznamenaný elektronickým blokom, ktorý je pripojený na počítač. Z časových rozdielov medzi signálmi zachytenými jednotlivými detektormi sa dá vypočítať smer pôvodnej primárnej častice a určiť tak miesto na oblohe, z ktorého pôvodná častica priletela. Meraním presného času spŕšky prostredníctvom systému GPS sa dajú naše údaje porovnať s údajmi z iných staníc (napr. CZELTA) a študovať tak korelácie medzi spŕškami na veľké vzdialenosti."

Možno analyzovať zriedkavé udalosti

Možno ešte doplniť, že výsledné údaje z košického detektora SKALTA sú posielané na centrálny server. Tieto údaje obsahujú hodnoty o veľkosti signálov z jednotlivých detektorov, čas príletu spŕšky a približné súradnice spomínaného miesta "pôvodu" častice na oblohe. Na centrálnom serveri sú prístupné aj údaje z iných staníc, čo umožňuje rozšíriť analýzu na zriedkavé udalosti zasahujúce veľké územné plochy na zemskom povrchu.

Jeden z desiatich v Európe

Košická stanica SKALTA začala svoju činnosť koncom júna minulého roka, pričom prvé tri mesiace bežala v testovacom režime. Od októbra 2010 už pracuje v normálnom pracovnom režime, zbiera údaje o sekundárnom kozmickom žiarení a posiela ich na centrálny server. Ako nám na záver povedal Dr. Dirner, v súčasnosti je v Európe 10 takýchto staníc na meranie kozmického žiarenia, z toho sedem v Česku a po jednej v Spojenom kráľovstve, Rumunsku a na Slovensku, a to práve v Košiciach.


Monitor s mapou oblohy. Počítač vyhodnotí signály z detektorov a určí približné miesto na oblohe, z ktorého častica priletela.

Neprehliadnite tiež

Akcie amerického U. S. Steelu spľasli o 1,5 miliardy dolárov

Ide zhruba o sumu, za ktorú chcú predať košické železiarne.

Firma rozširuje výrobu, Barčania hovoria o pekle na zemi

Schvaľovací proces odkryl staré hriechy. Investor: Sme rukojemníci.

Obnova tratí: Najprv presúvali stĺpy, po novom už aj chodníky

Chodníkovo-stĺpová kauza nabrala kuriózny smer.

Privezie reklamná firma na východ stovky smart bicyklov?

Košice systém zdieľaných bicyklov zvažujú. A čo Prešov a Poprad?

Hlavné správy zo Sme.sk

EKONOMIKA

U. S. Steel namieta sudcov: Hovorili skôr, než mali

Majetok jedného z najväčších podnikov v krajine súd zaistil bez toho, aby to poriadne vysvetlil.

KOMENTÁRE

Severokórejská červená línia je veľmi tenká

Kľúčovú rolu v krotení diktátora Kima hrá Čína.

EKONOMIKA

Štátni plynári majú nového riaditeľa, stal sa ním bývalý šéf tajných

Generálnym riaditeľom SPP ostáva Štefan Šabík.

Najčítanejšie na Korzár


Inzercia - Tlačové správy


  1. Ako sa menila obľúbená bratislavská štvrť
  2. Najvyššie ocenenie štvrtýkrát pre Martinus
  3. Šokujúce: ako sa každý Slovák dokáže ľahko naučiť po anglicky
  4. Last minute tipy na Kapverdské ostrovy
  5. Voda, kotol, vymknutie: Čo stoja najčastejšie domáce katastrofy?
  6. Žijú, lebo sa nevzdali. Príbehy ľudí bojujúcich za svoje zdravie
  7. Nový Volkswagen Arteon sa predstaví na bratislavskom autosalóne
  8. Last minute dovolenka sa dá kupiť výhodne už teraz
  9. Legendárna Štefánka opäť ožíva pod sieťou Pulitzer family
  10. Päť tipov, kam na predĺžený víkend v máji
  1. Túžite byť matkou, ale nedarí sa? Poďme hľadať dôvody!
  2. Last minute tipy na Kapverdské ostrovy
  3. Ako sa menila obľúbená bratislavská štvrť
  4. Podľa M. Borguľu je práca mestskej polície slabá a nedôsledná
  5. Znížená sadzba pri pôžičke v mBank už len štyri dni
  6. Odborníci poradia, komu sa oplatí využívať obnoviteľné zdroje
  7. Katarína (28): Z bývania na Nobelovej mám dobrý pocit
  8. Šokujúce: ako sa každý Slovák dokáže ľahko naučiť po anglicky
  9. Poslanci dnes dali jasne najavo, že plot na námestí nechcú
  10. HB Reavis so silnými výsledkami za rok 2016
  1. Last minute dovolenka sa dá kupiť výhodne už teraz 8 218
  2. Žijú, lebo sa nevzdali. Príbehy ľudí bojujúcich za svoje zdravie 7 210
  3. Päť tipov, kam na predĺžený víkend v máji 6 117
  4. Legendárna Štefánka opäť ožíva pod sieťou Pulitzer family 5 952
  5. Nový Volkswagen Arteon sa predstaví na bratislavskom autosalóne 5 552
  6. 5 krokov k vlastnému bývaniu 4 788
  7. Šokujúce: ako sa každý Slovák dokáže ľahko naučiť po anglicky 4 612
  8. Voda, kotol, vymknutie: Čo stoja najčastejšie domáce katastrofy? 4 415
  9. Nové auto alebo radšej jazdenka? 9 rád pre správne rozhodnutie 3 357
  10. Volvo V90 Cross Country je pripravené na každé dobrodružstvo 2 337

Už ste čítali?

Domov Najnovšie Najčítanejšie Desktop