偉晶岩礦床

[拼音]：yuzhouxian

[英文]：cosmic rays

來自地球之外的高能粒子流。1912年黑斯(V.F.Hess)在測量天然放射性時，發現空氣中有鉛磚遮蔽不了的放射線，隨後進一步實驗發現，這種剩餘放射性的強度隨離地面的增高而增強，便推斷它來自地球之外的宇宙空間，故取名宇宙線。宇宙線原先是指能進入地球大氣層的高能粒子流，對質子來說，能量至少在500兆電子伏以上。隨著空間探測技術的發展，它的概念已擴大到較低的能量。凡是來自地球以外的能量較高的粒子，例如質子，能量超過104～105電子伏，都稱為宇宙線。

初級和次級宇宙線

宇宙線主要由氫原子核(質子)、氦原子核（α 粒子）、少量其他原子核、電子和γ光子等組成，稱為初級宇宙線。初級宇宙線與地球大氣相互作用產生的次級質子、介子、中子、光子、電子以及其他核子和基本粒子等統稱為次級宇宙線。

初級宇宙線大部分來自銀河系和太陽，分別稱為銀河宇宙線和太陽宇宙線；而其中的低能部分，還有既非起源於銀河系、也非起源於太陽的氧成分特別豐富的異常宇宙線成分。初級宇宙線的低能部分易受太陽活動的影響，強度發生變化，稱為宇宙線太陽調製。在地磁場作用下，宇宙線粒子強度也會有所變化，稱為宇宙線地磁效應。此外，次級宇宙線受到地球大氣引數變化的影響，稱宇宙線大氣效應。這些變化總稱為宇宙線強度變化。

宇宙線的研究

涉及三大領域，即高能物理、天體物理和空間物理。

（1）高能物理方面，研究高能宇宙線與地球大氣原子核相互作用及產生基本粒子的過程；

（2）天體物理方面，研究天體中發生的高能過程和宇宙線的起源問題；

（3）空間物理方面，研究宇宙線的成分、能譜、強度變化、宇宙線的傳播、調製和加速過程。

宇宙線空間物理研究的發展

大體經歷以下 3個歷史階段。

（1）宇宙線發現時期。1912年至30年代初期，黑斯的實驗首先發現宇宙線隨高度、地磁緯度及入射方向而變化，說明它受到地磁場的影響，所以它一定是帶電的。在這期間，F.C.M.史篤默為了解釋極光，研究了帶電粒子在偶極磁場中的運動，奠定了宇宙線地磁效應的理論基礎。

（2）宇宙線強度地面觀測時期。30年代初期，開始用電離室長期連續記錄宇宙線強度變化。國際地球物理年期間在全球範圍建立了中子堆及μ介子望遠鏡臺站觀測網，到60年代中期國際太陽寧靜年期間又發展成統計精度更高的超中子堆和大型閃爍譜儀。在這期間利用飛機、船隻、氣球和探空火箭對宇宙線強度、成分和能譜進行了廣泛的觀測。這些觀測發現了宇宙線強度變化的基本規律，及其與太陽活動和地磁擾動之間的關係。在觀測的基礎上形成了宇宙線大氣效應的理論；在地磁效應研究的基礎上，建立了更接近於實際的地磁場模型；也開始了研究宇宙線太陽調製和起源的理論，並作出行星際空間存在螺旋磁場的科學推斷。所有這些使宇宙線的研究迅速發展成為空間物理學的活躍領域。

（3）宇宙線空間探測時期。由於宇宙線對飛行器和人體有相當的損傷作用，在早期的空間探測專案中，宇宙線佔有重要地位。攜帶核輻射探測器的衛星意外地發現了地球輻射帶，促進了一門新興的學科──磁層物理的建立。隨著載人飛船的成功發射，開始了太陽質子事件的研究與預報。利用各種型別的核探測器，在行星際空間對宇宙線，尤其是太陽宇宙線進行了多年的連續監測。行星際飛船探測促進了宇宙線在日球的傳播和加速理論迅速發展，成為日球物理的重要組成部分。另一方面，在這個時期興起的宇宙線光子成分、X射線和 γ射線的空間探測的發展，也使當代物理學的基本問題之一──宇宙線起源問題的研究變得活躍起來。（見彩圖）