LÄHDE: Almgren Sara. Cosmic Radiation. In These Studies on the Gamma Radiation Environment in Sweden with Special reference to 137-Cs.(2008).
Almgrenin väitöskirjan alussa tausta-osassa oli hyvin jäsennelty pieni kappale kosmisesta säteilystä ja sen osuudesta säteilyn vuosiannokseen. Suomennan tästä tätä aihetta.
KOSMINEN SÄTEILY kuuluu osana luonnolliseen säteilyyn, johon luetaan myös maaperän, ilmakehän ja elävien organismien nuklidien luonnollisesta hajoamisesta tuleva säteily. Luonnolliset radionuklidit jaetaan
-
kosmogeenisiin, primordiaalisiin radionuklideihin
-
ja sekundäärisiin radionuklideihin, joita edellisistä käsin
muodostuu hajoamalla.
-
PRIMÄÄRINEN KOSMINEN SÄTEILY
tulee pääasiallisesti ulkoavaruudesta päin ja sitä muodostuu supernova-räjähdyksissä, tähtien leimahduksissa ja pulsaatioissa (O´Brien, 1972). Meidän Auringostammekin tulee pieni fraktio kosmista säteilyä.
Primäärinen kosminen säteily käsittää lähinnä protoneita (87%), sekä myös alfa-hiukkasia(11%) atomien ytimiä sellaisista atomeistä joiden luku on 4- 26 välillä ( noin 1%) ja sitten korkea-energisiä elektroneja ( noin 1%)(Eisenbud et Gesell, 1997).
Energia on korkeaenergistä ja intervallit ovat suuria ( 10E10 eV ja maksimi 10 E20 eV). Korkeimmat energiat tulevat kaukaisista galakseista ja matalimmat energiat meidän Auringostamme ( UNSCEAR, 2000).
Maassa kosminen säteily omaa erilaisia ominaisuuksia kun verrataan sitä ulkopuolisesssa solaarisessa systeemissä tai ilmakehässä.
-
SEKUNDÄÄRINEN KOSMINEN SÄTEILY
Kun kosminen säteily törmää solaariseen systeemiin ja maata ympäröiviin magneettikenttiin ja ilmakehään, aiheutuu sekundääristä kosmista säteilyä.
MEREN TASOLLA se käsittää pääasiassa myoneita ( noin 80%) ja niitä syntyy kun pi-mesoni törmää ilmakehään., mutta myös esiintyy elektroneja, neutroneja ja gammasäteilyä (Eisenbud et Gesell 1997).
ILMAKEHÄSSÄ suurin osa nukleaarisista reaktioista tapahtuu typen (N2) tai hapen(O2) kanssa. Muodostuu pääasiallisesti seuraavia kosmogeenisia radionuklideja: 3-Helium(He), 7-Beryllium (Be), 22-Natrium (Na) ja 14-Carbonum (C) hiili, mutta näitten tuotto on yleensä matalaa. Useimmat niistä ovat kiinnostavaia vain luonnollisina merkitsijäaineina (tracer). ja siinä ryhmässä radioaktiivinen 14-C hiili on kaikkein tärkein( Samuelsson 2001).
KOSMISEN SÄTEILYN VOIMAKKUUDESSA ESIINTYVÄT VAIHTELUT johtuvat pääasiassa korkeusoloista, levyesasteesta ja auringon aktiviteetista ja näistä tärkein tekijä on korkeus (Eisenbud et Gesell 1997): Säteily heikkenee voimakkaimmin meren tasossa ja säteilyn voimakkuus lisääntyy korkeammalle mentäessä siten, että 2000 metrin korkeudella se on kaksinkertainen. Esim. lentomatka Euroopasta P-Amerikkaan antaa säteilylisää lähes 30-45 mikroSievertiä (uSv). (UNSCEAR 2000).
Maapalloa ympäröivät magneettikentät toimivat kilven tavoin kosmiselta säteilyltä suojaten. Tulevat avaruuspartikkelit heijastuvat takaisin avaruuteen magneettikentän vaikutukseata ja tämä vaihtelee eri leveysasteilla. Tästä seuraa leveysasteen vaikutus ( lattitude effect) ja niinpä radioaktiivinen vuo (flux) on jonkin verran vähempi ekvaattorilla verrattuna napa-alueisiin.
SOLAARI SYKLI
Auringon aktiviteetti noudattaa 11 vuoden solaarista sykliä., mikä vaikuttaa solaaristen tuulien voimakkuutteen. Tämä vaikuttaa kosmisen energian menetystä interplanetaariseen väliaineeseen.(O´Brien 1972). ja solaaristen kosmisten säteitten lisääntyessä, kaikki muut kosmiset säteilyt vähenevät (Ferbush decrease). Nämä nopeat vähenemät näyttävät noudattavan 11 vuoden auringonpilkkusykliä. Kuitenkin auringon partikkelit, joita auringon lieskoista tuottuu, ovat miltei havaitsemattomia maan kamaran tasossa (Samuelsson 2001).
Ruotsissa asutaan pääasiassa alle 100 m korkeudella ja tämän maan pohjois- ja eteläosien leveyspiirien välillä on ero kosmisessa säteilyssä jokseenkin pieni. Arvioidaan absorboituvan kosmisen säteilyn tasoksi meren pinnan korkeudella 32 nGy/h( ja se sisällyttää myös fotonit ja epäsuoran jonisoivan säteilyn)(UNSCEAR 2000). Neutronikomponentti käsiteltiin erikseen ja tässä väitöskirjassa sitä ei otettu mukaan.
32 nGy/ h = 32 nSv/h = 280320 nGy vuodessa , 0,28 E(-6)nGy , noin 0,2 mSv
ULKOINEN GAMMASÄTEILY SUOMESSA
KOSMISESTA SÄTEILYSTÄ KÄSIN
lasketaan hieman korkeammaksi kuin Ruotsisa: 0.3 mSv vuodessa. Lentäjille kertyy jopa 4 mSv vuodessa kosmisesta säteilystä.
http://www.stuk.fi/sateilytietoa/sateily_ymparistossa/taustasateily/fi_FI/kosminensateily/
27.9.2008 17:29
Päivitys 11.5. 2010
