空気シャワー(読み)くうきシャワー(英語表記)extensive air shower

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

空気シャワー
くうきシャワー
extensive air shower

超高エネルギー一次宇宙線大気に入射して多数の電子,陽電子光子陽子中性子,π中間子,μ粒子をつくり,数百mの範囲に広がって地上に達する現象。大空気シャワーともいう。陽子や重い核を含む一次宇宙線が大気上空の窒素や酸素の原子核と衝突し,核カスケード過程によって陽子,中性子,π中間子をつくる。π中間子の 1/3 は中性で,ただちに2個の光子に崩壊し,カスケードシャワーの源となる。荷電π中間子は崩壊してμ粒子となる。空気シャワー中の粒子の大部分は電子,陽電子,光子であり,1%程度がμ粒子で,陽子,中性子,π中間子はさらに少い。地上では粒子数1万程度のものは半径 20m程度に広がる。粒子数の多い空気シャワーほど起る回数は急速に少くなるが,1020eV に達するエネルギーの一次宇宙線による空気シャワーが観測されている。

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大辞林 第三版の解説

くうきシャワー【空気シャワー】

エネルギーの高い一次宇宙線が大気に入射して空気の原子核と相互作用を行い、その結果生じた二次粒子がさらに崩壊、生成をくり返し、多数の粒子となって地表に降りそそぐ現象。エア-シャワー。

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世界大百科事典内の空気シャワーの言及

【シャワー】より

…核カスケードは,通常,シャワー粒子中の中性π中間子が短寿命で二つのγ線に崩壊して電磁カスケードを発生させ,また,荷電π中間子の一部はμ粒子に崩壊するため,これらの成分の混合した複雑なシャワーに発達する。空気シャワーair showerは,その一例で,超高エネルギーの宇宙線が大気中に突入し,その進行方向に沿って発生する高エネルギー核カスケードを中心軸に,多数の電磁カスケードが枝分れして発達し,地上に到達するときには,中心から1~2kmの範囲に数百万個から数十億個の電子成分と,その約10%のμ粒子をもつような巨大なシャワーとして降ってくる。観測された最大の空気シャワーは粒子数1011個,全エネルギー1021eVである。…

※「空気シャワー」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

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