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高能宇宙线诱发的地面缪子通量建模:一个查找表

高能天体物理现象 2011-05-10 v3 地球与行星天体物理 高能物理 - 实验 高能物理 - 唯象学 地球物理

摘要

在地质时间尺度上,地球可能暴露于来自附近超新星、伽马射线暴或银河激波等天体物理源的高能宇宙线 (HECR) 增强通量中。典型的宇宙线能量可能远高于通常占主导地位的约 1 GeV 通量。这些高能粒子撞击地球大气层,引发广延大气簇射。随着大气簇射向深处传播,它通过产生带电次级粒子来电离大气。次级粒子,如缪子和核相互作用产生的热中子,能够到达地面,从而增加辐射剂量。缪子贡献了宇宙线辐射剂量的 85%。这种增强的剂量可能对生物圈有潜在危害。这种机制在文献中已被广泛讨论,但从未被量化。在这里,我们开发了一个查找表,可用于通过模拟来自任意宇宙线谱(初级能量为 10 GeV - 1 PeV)的地面缪子通量来量化这种效应。这将使我们能够计算来自多个天体物理源的地球行星表面的辐射剂量。

关键词

引用

@article{arxiv.1011.4522,
  title  = {Modeling high-energy cosmic ray induced terrestrial muon flux: A lookup table},
  author = {Dimitra Atri and Adrian L. Melott},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1011.4522},
  year   = {2011}
}