Солнечная и солнечно-земная физика
 На главную   Об авторе  Публикации  Проекты  e-mail  

Проведение эксперимента по изучению спектральных и временных характеристик потоков нейтронов солнечного и земного происхождения

Известно, что нейтроны в атмосфере возникают в результате взаимодей-ствия первичного космического излучения с ядрами атомов воздуха. Под дейст-вием космического излучения в атмосфере Земли образуются нейтроны в широ-ком диапазоне энергий от тепловых до энергий первичных космических час-тиц.

Другой источник генерации нейтронов Солнце. Образование нейтронов может происходить во время солнечных вспышек при взаимодействии ускорен-ных частиц с различными ядрами солнечной атмосферы. Энергетический спектр этих нейтронов охватывает диапазон от 0,1 до 1000 МэВ. Причем энер-гия основного потока не более 10 20 МэВ. Нейтроны, образованные во вспыш-ках, при распространении в солнечной атмосфере будут замедляться и часть их захватываться. Примерно половина всех нейтронов выходит в межпланетное пространство. Поэтому регистрация нейтронов солнечного происхождения име-ет очень большое значение для выяснения физических условий в области вспышки, роли ядерных реакций в формировании спектра и ядерного состава солнечных космических лучей.
В наших исследованиях показано, что источником нейтронов может быть сейсмическая активность Земли.
В экспериментах, проводившихся на спутни-ках и одновременно на Земле мы обнаружили, что амплитуда понижения кос-мических лучей, регистрируемая нейтронными мониторами на Земле во время возмущений в межпланетной среде (Форбуш-эффект), определяется не только процессами на Солнце, но и внутриземными процессами во время землетрясе-ний. Т. е. в то время, когда наблюдался Форбуш-эффект происходили два про-цесса. Первый связан с деятельностью Солнца. Активные области на Солнце за счет выбросов корональных образований формировали в межпланетной среде крупномасштабные структуры. Эти структуры вызывали магнитные бури и Форбуш эффекты. Второй процесс связан с усилением активной деятельности земного происхождения, в частности, с увеличением сейсмической активно-сти и возмущением геомагнитного поля в этих районах. Этот процесс вызывал генерацию нейтронов в сейсмоактивной зоне. Таким образом, нейтронные мо-ниторы на Земле регистрируют частицы не только космического, солнечного, но и земного происхождения. Энергетический спектр этих нейтронов охватыва-ет диапазон от тепловых до энергий нескольких МэВ.

Вывод о нейтронах земного происхождения подтвердили другие иссле-дователи. Эти факты указывают на то, что вблизи земной коры существует поле нейтронов, величина которого определяется сейсмической активностью Земли. II. Для дальнейшего изучения солнечно- земных связей и природы ней-тронного излучения, регистрируемого на поверхности Земли, предполагается проведение наземного эксперимента по изучению спектральных и временных характеристик потоков нейтронов солнечного и земного происхождения.
Для этого будут использоваться следующие экспериментальные установ-ки:

А) Экспериментальные установки, работающие в лабораторных услови-ях: нейтронный монитор, состоящий из 23 гелиевых пропорциональных счетчиков типа ПД 601 ( длина ~ 1м), расположенных в два ряда, окруженных полиэтиленовыми плитами, зарядочувствительного усилителя, дискриминато-ров верхнего и нижнего уровней, схемы формирования выходных импульсов, блока питания. Масса прибора ~ 100 кг, габаритные размеры в мм: 1106х636х242, питание 27В. два нейтронных монитора, аналогичные тем, которые описаны в пре-дыдущем пункте, но без замедлителя. Для регистрации анизотропии потоков тепловых нейтронов приборы располагают друг на друга и между ними поме-щают лист кадмия.
Б) Для более надежного определения природы нейтронов мы предпола-гаем одновременно установить в сейсмически активные районы нейтронные мониторы, описанные в предыдущем проекте. Эти приборы компактны, имеют вес не более 10 кг. В них для регистрации нейтронов применяются газораз-рядные счетчики теплового нейтронного излучения в количестве 15 шт. типа СИ-19Н.
В) При анализе результатов эксперимента будут использоваться данные мировой сети нейтронных мониторов.