Результаты изучения элементного состава поверхности Луны по данным наблюдений гамма-лучей и потока нейтронов. Часть I

Планируете приобрести участок на Луне и хотите быть уверены в успехе своего предприятия? Тогда Вам поможет бизнес-магия! Опытные специалисты сделают заговор и тогда ваше начинание принесет в итоге Вам отличные дивиденды?

040714 1706 1 Результаты изучения элементного состава поверхности Луны по данным наблюдений гамма лучей и потока нейтронов. Часть I

Галактические космические лучи представляют собой изотропный поток энергичных заряженных частиц. При взаимодействии с поверхностью Луны (и планет, лишенных атмосферы) космические лучи раскалывают ядра вещества и образуют поток вторичных нейтронов высоких энергий около 20 МэВ (рис. ниже). Напомним, что поверхность Земли не испытывает воздействия космических лучей, так как защищена толстым слоем атмосферы и сильным магнитным полем. Вторичные нейтроны в приповерхностном слое Луны сталкиваются с ядрами и теряют свою энергию до тех пор, пока они либо не вылетят с поверхности, либо не произойдет их распад. Время жизни нейтрона составляет около 15 минут, низкоэнергичные нейтроны со скоростью теплового движения 2-3 км/с могут пройти до распада расстояние в 2-3 тысячи километров. Поэтому под воздействием галактических космических лучей над поверхностью Луны образуется облако вторичных нейтронов с энергиями от тепловой до порядка 20 МэВ [1.3].

 

040714 1706 2 Результаты изучения элементного состава поверхности Луны по данным наблюдений гамма лучей и потока нейтронов. Часть I

Схема образования вторичных нейтронов и гамма-лучей под поверхностью Луны под воздействием галактических космических лучей

 

Взаимодействие нейтронов с ядрами имеет характер неупругого рассеяния или реакции захвата. В первом случае нейтрон возбуждает ядро, передавая ему часть своей энергии, и возбужденное ядро испускает гамма-квант при переходе в основное состояние. Во втором случае вследствие захвата нейтрона образуется новое ядро в возбужденном энергетическом состоянии, которое также переходит в основное состояние с излучением гамма-кванта. Таким образом, взаимодействие вторичных нейтронов с ядрами основных породообразующих элементов приводит к генерации этими ядрами линий гамма-излучения, соответствующих квантовым уровням этих ядер. Каждое ядро имеет свой вполне определенный набор линий гамма-излучения, поэтому по измерениям спектральных линий энергетического спектра гамма-излучения поверхности Луны можно судить о составе основных породообразующих элементов вещества ее поверхности (табл. ниже).

 

Таблица. Основные ядерные линии породообразующих элементов

Элемент

Энергия линии (МэВ)

Реакция излучения линии

Fe

0,847

Реакция неупругого рассеяния нейтрона на ядре

Al

1,01

Реакция неупругого рассеяния нейтрона на ядре

Mg

1,37

Реакция неупругого рассеяния нейтрона на ядре

К

1,46

Радиоактивный распад 40К в 40Аг

и

1,76

Радиоактивный распад 238U

Si

1,78

Реакция неупругого рассеяния нейтрона на ядре

H

2,22

Реакция захвата нейтрона ядром водорода

Th

2,62

Радиоактивный распад 232Тп в 208TI

Fe

7,65

Реакция захвата нейтрона ядром железа

 

Изучение состава основных породообразующих элементов Si, О, Са, Fe, Ti, Mg, Al и других позволит установить набор минералов, из которых состоит поверхность, выяснить природу геохимических и геофизических процессов образования вещества поверхности. Более того, лабораторное исследование образцов грунта Луны позволит связать распространенность многих редких элементов с количеством основных породообразующих элементов — таким образом, по данным измерений основных элементов можно будет провести оценку содержания достаточно большого числа элементов в грунте Луны.

 

Кроме ядер породообразующих элементов (кремний, кислород,углерод, алюминий, железо и др.) в веществе поверхности Луны (и планет) присутствуют радиоактивные ядра изотопов калия 40К, тория 232Th и урана 238U . Эти элементы имеют очень длительный период полураспада и поэтому они сохраняются в веществе планет с момента их образования. При распаде этих ядер также излучаются фотоны гамма-линий. Измерения ядерных линий от радиоактивного распада калия, тория и урана позволят оценить содержание этих изотопов в веществе поверхности.


Найти на unnatural: Результаты изучения элементного состава поверхности Луны по данным наблюдений гамма-лучей потока нейтронов Часть
Автор: admin | 7 Апрель 2014 | 157 просмотров

Новые статьи:

Оставить комментарий:

Все размещенные на сайте материалы без указания первоисточника являются авторскими. Любая перепечатка информации с данного сайта должна сопровождаться ссылкой, ведущей на www.unnatural.ru.
Rambler's Top100