RAIOS CÓSMICOS - Processos de conversão
Processos de conversão
As observações na câmara de Wilson e nas emulsões fotográficas revelaram a evidência de novas partículas: pósitrons e os vários tipos de mésons.
Anderson descobriu o pósitrons como uma radiação cósmica secundária estudando a fotografia na câmara de Wilson. Passados alguns anos, Anderson descobriu o méson.
Na atmosfera ocorre as conversões de Raios Cósmicos primários em secundários seguida de numerosos processos posteriores de conversão. As câmaras de Wilson, contadores e chapas fotográficas confirmaram que este mesmo tipo de processo também ocorre no próprio instrumento.
Alguns dos importantes processos de conversão são: estrelas (Figuras 01 e 02), chuveiros de mésons e chuveiros em cascata (Figura 03).
As figuras 01 e 02 mostram uma fotografia típica de uma estrela (microfotografia de uma detecção por emulsão). Neste caso uma partícula de elevada energia provavelmente primária provoca a ruptura completa de um núcleo criando assim partículas secundárias, a maioria delas prótons. Algumas das partículas secundárias são instáveis, e às vezes posteriormente se desintegram podendo ser percebidas na ramificação na fotografia, isto explica os denominados "traços de martelo" da figura 01, ou da figura 02, em que uma partícula secundária se desintegra pouco tempo depois ao sair disparada da explosão em forma de estrela.
A figura acima representa um tipo muito menos freqüente de chuveiros. Devido a evaporação em todas as direções se gera um chuveiro de mésons que segue a mesma direção da partícula que provocou o chuveiro. Tendo em vista que a criação de um méson exige uma grande quantidade de energia. Este chuveiro de mésons provavelmente tem sido produzido por uma partícula primária muito mais energética que a estrela de evaporação.
No chuveiro em cascata (figura 03) desde um ponto da parte superior da câmara de Wilson, se originam vários raios que se multiplicam produzindo mais partículas secundárias nas grossas placas de chumbo inserido na mesma.
Nos chuveiros em cascata, uma alternação entre os quanta de raios gama e pares de elétrons é devido à seguinte seqüência de processos. Um quanta de radiação g se transforma em um par de elétrons, cada uma dessas partículas, por sua vez, quando se desviam ao se aproximar de um núcleo, geram um quanta de radiação g . A elevada quantidade de movimento da partícula inicial fica conhecida pelas componentes descendentes de todos os constituintes do chuveiro em cascata.
Gradualmente se vai produzindo quanta de maior energia que facilmente a perdem mediante a outros processos (ionização e efeito Compton) até que se consuma totalmente a energia do chuveiro.
Assim como na câmara de nuvem se concentram numerosos processos em poucos milímetros, na atmosfera ocorre dispersão análoga de uma partícula primária. Em uma cascata de partículas secundárias de menor energia, mas tomando uma extensão de muitos quilômetros.
Apesar da grande variedade de partículas, duas componentes notáveis da radiação secundária podem ser distinguidas: uma altamente penetrante (ou dura) e outra menos penetrante (ou mole). No nível do mar, os Raios Cósmicos duros consistem, principalmente, de mésons e os moles de elétrons positivos e negativos e raios g .
Próximo Assunto: Partículas secundárias
ou voltar ao Índice.