kozmičko zračenje, zračenje visoke energije koje dopire na Zemlju iz svemira iz svih smjerova. Sadrži čestice koje se gibaju brzinama bliskim brzini svjetlosti.
Povijest istraživanja
Početkom XX. st. opaženo je da se električki nabijeni elektroskopi nakon nekog vremena sami od sebe prazne čak i kada su smješteni u hermetički zatvorenu posudu. Isprva se vjerovalo da je električno pražnjenje posljedica ionizacije zraka, koja potječe od zračenja radioaktivnih tvari u Zemlji. No ubrzo se pokazalo da ta ionizacija ne opada s porastom visine, nego, naprotiv, neznatno raste. Na osnovi pokusa Victora Francisa Hessa (1912), s ionizacijskim komorama koje su balonima podizane u vis, postavljena je teorija da ionizaciju uzrokuje zračenje iz svemira. Pošto na kozmičko zračenje djeluje Zemljino magnetsko polje, ono se širi zavojito i dugo nije bilo moguće odrediti njegov izvor u svemiru. Naziv kozmičko zračenje uveo je Robert Andrews Millikan (1925). Carl David Anderson proučavajući kozmičko zračenje pronašao je pozitron (1932).
Vrste kozmičkoga zračenja
Primarno kozmičko zračenje dolazi iz svemira, a većinom se sastoji od protona i helijevih jezgara, a tek neznatan dio čine ostale atomske jezgre, elektroni, pozitroni i druge antičestice, neutrini i gama-zračenje. Čestice primarnoga zračenja imaju energije između 108 i 1020 eV. Primarno kozmičko zračenje potječe od Sunca i drugih zvijezda i od aktivnih galaktika. Intenzitet Sunčeva kozmičkoga zračenja se pojačava pri pojavi bljeskova i koroninih izbačaja.
Sekundarno kozmičko zračenje nastaje sudarom primarnoga zračenja s atomskim jezgrama koje se nalaze u Zemljinoj atmosferi. Zemljino magnetsko polje zakreće putanje većine naelektriziranih čestica kozmičkoga zračenja i usmjerava ih prema polovima (→ polarna svjetlost) pa sastav i gustoća kozmičkoga zračenja koje dospije na Zemljinu površinu ovise o geografskoj širini. Sudarima u atmosferi stvaraju se mezoni, hiperoni i različiti nuklearni fragmenti, pa i radionuklidi, npr. ugljikov radioizotop 14C, nastaje nakon sudara neutrona n i dušika 14N, dakle: n + 14N → p + 14C, gdje je p proton (→ radioizotopno datiranje). Električki nabijeni pioni π– i π+ pretvaraju se u stabilnije mione μ+, μ– i mionske neutrine νμ i antineutrine νμ, dakle: π– → μ+ + νμ i π+ → μ– + νμ, koji čine glavninu sekundarnoga zračenja opaženoga na Zemljinoj površini. Neutralni pioni π0 pretvaraju se u gama-zračenje: π0 → 2γ, koje može dalje proizvesti parove elektron-pozitron, a ovi opet stvaraju nove visokoenergijske fotone, koji su izvor daljnjih parova elektron-pozitron. Tako nastaju kaskadne reakcije, tzv. pljuskovi kozmičkih zraka, koje je prvi opisao Bruno Benedetto Rossi.
Pozadinsko kozmičko zračenje je elektromagnetsko zračenje cijele nebeske sfere koje je najsnažnije u području mikrovalova.
