Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Häfte 42. 17 okt. 1942 - Kosmiska strålskurar, av Hans Geiger, av r.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Teknisk Tidskrift
kvanta i stort sett den dem producerande strålens
riktning. Därav kommer det sig, att en ytterst
energirik, enstaka stråle, det må vara en elektron eller ett
ljuskvantum, splittrar sin energi redan efter en kort
passage genom materien, varvid energien återfinnes
uppdelad på flera individuella elektron- och
kvantumstrålar, alla med i huvudsak samma riktning. Av
den ursprungliga strålen har det alltså blivit en skur
av strålar. Säkerligen utveckla sig de flesta
kosmiska skurarna på detta kaskadartade sätt, men det
finns också explosionsartade skurar, t. e. sådana som
uppstå därigenom att kosmiska strålar träffa en
atomkärna och där åstadkomma ett slags förgasning
av kärnans beståndsdelar. I det följande komma
emellertid endast kaskadskurarna att behandlas.
Man kan indela dessa skurar i tre grupper, vilka
skilja sig framförallt genom sin varierande rikedom
på strålar, och som därför måste undersökas enligt
olika metoder. Om de "enkla skurarna" med från 5
till 50 strålar veta vi bäst besked. Vi iakttaga dem
för det mesta bakom tunna metallskikt (t. e. 1 cm
tjocka blyplattor) med hjälp av Wilson-kammaren
eller med räknerör. Med hjälp av Wilson-bilderna
få vi en god uppfattning om dessa strålars natur,
riktning och täthet, under det att mätningar med
räknerör framför allt upplysa om skurarnas antal.
Några tusen sådana skurar utslungas per timme och
kvadratmeter ur en av kosmiska strålar träffad
blyplåt. Varje skur består därvid av positiva och
negativa elektronstrålar, åtföljda av ljuskvanta, vilkas
energiinnehåll delvis ligger betydligt högre än de
från radium emanerande ^-strålarna.1
Den andra gruppen iakttaga vi företrädesvis
bakom metallskikt av flera centimeters tjocklek.
Dessa mycket strålrikare skurar kallas efter sin
upptäckare Hoffmanska stötar. Detta var den första
antydan om strålskurarnas existens över huvud taget.
Vad man i dag känner till om dessa stötar
överensstämmer i det väsentliga med de erfarenheter, som
man har gjort beträffande "enkla skurar", med den
skillnaden, att antalet strålar i varje stöt är 10—100
ggr större, medan stötarna äro 1 000—10 000 ggr mer
sällsynta. Trots detta är det möjligt, att de "enkla
skurarna" kontinuerligt övergå i de Hoffmanska
stötarna.
Den tredje och märkvärdigaste gruppen utgöres
av de "atmosfäriska skurarna". Om man ute i det
fria lägger ut några räknerör på ett horisontellt
underlag, får man, som Auger och Kolhörster var
för sig påvisat, alltjämt några koincidenser även då
avståndet mellan räknerören uppgår till 10 meter och
däröver. Därav måste man dra den slutsatsen, att det
ibland händer, att en stråle med extremt hög energi
på sin väg genom atmosfären kaskadartat delar upp
sig på ett otal enskilda strålar, som praktiskt taget
samtidigt träffa jorden. Beträffande dessa skurars
utbredning och frekvens var man länge hänvisad till
förmodanden, enär deras utomordentliga sällsynthet
i hög grad försvårade alla mätningar. Geiger och
Stubbe ha nyligen utfört försök på så sätt, att de
i ett stort rum med tunt tak lade ut 5 stora
räknerör på jämna avstånd längs periferien av en cirkel,
vars diameter under försöken varierade mellan 2 och
i Vi hänvisa till J. Tandbergs uppsats "Atomvikt 0,1?" 1
Teknisk tidskr. 3 sept. 1938, där på. sid. 409 finnes
reproducerat en bild av enkla skurar i en Wilson-kammare.
18 m. För varje krets registrerades koincidenserna i
räknerören, dvs. de fall, då alla 5 räknerören
samtidigt passerades av strålar tillhörande skurarna.
Varje sådan koincidens anger alltså det ögonblick,
då en atmosfärisk skur av strålar passerar. Ur de
med olika anordningar erhållna koincidenstalen
kunde slutsatser dragas beträffande skurarnas storlek
och frekvens. Det visade sig då, att vid varje skur
omkring 100 000 strålar samtidigt träffade jorden,
varvid ungefär hälften av strålarna slogo ned inom
ett område med 30 m diameter, under det att
strålarnas täthet i skurens centrum uppgick till inemot
100 strålar per m2. Åtskilliga tusen sådana strålar
måste varje timme träffa jorden per
kvadratkilometer för att de iakttagna koincidenstalen skola
kunna förklaras. Av de gjorda försöken kunde man
dessutom draga vissa slutsatser beträffande
strålarnas fördelning i en atmosfärisk skur. Om vi tänka
oss alla träffpunkterna från strålarna tillhörande en
skur angivna på marken, så skulle, som försöken
visa, strålarnas täthet från centrum utåt avtaga
approximativt som en Gauss’ felkurva. Detta
Gauss-ska strålfält är överlagrat av talrika, snävt
begränsade områden, inom vilka tätheten i märklig grad
höjer sig över det för orten karakteristiska
genomsnittet. Ty endast genom förekomsten av dylika,
snävt begränsade anhopningar av strålar kan det
förklaras, att vid mindre observationskretsar relativt
höga koincidenstal kunde iakttagas. Just sådana
anhopningar finna också sin naturliga förklaring genom
skurarnas kaskadartade uppkomst, i det att just
särskilt energirika, skurartade strålar i sitt omedelbara
grannskap åtföljas av sekundärstrålar (elektronpar,
ljuskvanta). Möjligen äro de "enkla skurarna" och
Hoffmanns stötar ingenting annat än sekundära
effekter, vilka utlösas av enstaka, energirika strålar från
atmosfäriska skurar, då de träffa tät materia. Genom
detta antagande kunna de tre grupperna av skurar
betraktas från en gemensam synpunkt. Därigenom
skulle det också utan vidare kunna förklaras, varför
endast en och annan av de hårda kosmiska strålarna
(nämligen de kvanta och elektroner, som härstamma
från de atmosfäriska skurarna) äro i stånd att bilda
skurar, medan flertalet av de hårda strålarna passera
materien utan att några skurar bildas. Ett
experimentellt bevis för detta antagande felas dock
alltjämt.
Redan vid upptäckten av de atmosfäriska skurarna
anade man, att de från världsrymden kommande,
primära partiklarna, som högt uppe i atmosfären
utlösa skurarna, måste ha en oerhörd energi. Man
behöver bara göra klart för sig, att många av skurarnas
strålar absorberas redan i atmosfären och att
flertalet av dem som nå jordytan alltjämt ha en
energi, som vida överträffar ß- och /-strålarnas. Den
energi, som den primära strålen för med sig och
successivt avger, måste åtminstone ligga 7
tiopoten-ser högre än den energi, som frigöres vid en atoms
radioaktiva sönderfall.
Det mest förvånande av allt, vad vi erfarit genom
studiet av de atmosfäriska skurarna, är måhända det
sakförhållandet, att en så oerhörd
energikoncentration är möjlig i en enda elementarpartikel. Men hur
denna koncentration kommit till stånd är ännu en
naturens hemlighet.
r.
462
26 sept. 1942
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
