月球表面宇宙成因核素产率
地球与行星天体物理
2013-09-10 v1
摘要
本文开发了一个基于 Geant4 的物理模型，模拟银河宇宙射线 (GCR) 粒子与月球表面物质的相互作用，以研究宇宙成因核素的产率。在该模型中，主要由极高能质子和 粒子组成的 GCR 轰击月球表面，产生大量次级粒子，如质子和中子。记录并保存不同深度处的质子和中子能量至 ROOT 文件，并通过 ROOT 软件下的最佳拟合过程获得微分质子和中子通量的解析表达式。为验证该模型的有效性，我们结合上述微分通量和新评估的散裂反应截面，计算了 Apollo 15 号长钻芯中长寿命核素 Be 和 Al 的产率。数值结果表明，理论产率与实测数据吻合良好，意味着该模型运行有效。因此，预期该模型可用于研究中国月球探测计划返回的月球样本中的宇宙成因核素，并可扩展至研究陨石和地球大气层等其他对象。
引用
@article{arxiv.1309.1833,
title = {Cosmogenic Nuclei Production Rate on the Lunar Surface},
author = {Tie-Kuang Dong and Su-Jun Yun and Tao Ma and Jin Chang and Wu-Dong Dong and Xiao-Ping Zhang and Guo-Long Li and Zhong-Zhou Ren},
journal= {arXiv preprint arXiv:1309.1833},
year = {2013}
}