游高海拔宇宙线观测站

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发表于 2022-12-02 15:10

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宇宙线，也称为宇宙射线，是来自外太空的带电高能次原子粒子。1912年，美国物理学家维克托·弗朗西斯·赫斯为了研究空气电离度，带着自己设计的电离室乘氦气球升到将近5000米的高空去做实验，发现电离室内的电流随海拔升高而变大，而且日食期间的一次升空也显示了同样的结果。经过认真分析后，他认定电流是由来自太阳系以外的一种穿透性极强的射线将空气分子电离后所产生的，因此称其为宇宙射线。当时很多专家都在嘲笑他的发现，然而事实证明他是对的，并且因此获得了1936年的诺贝尔物理学奖。宇宙线中大约有89%的是单纯的质子或氢原子核，10%是α粒子，1%是重元素，此外还有极小的一部分是γ射线和超高能中微子。
通过这些探测器相互配合，可以记录从空中到地面非常完整的宇宙线发展过程，并能识别宇宙射线中由带电核子产生的射线雨和由伽马光子产生的射线雨，其分辨率能够达到万分之一的水平。也就是10000个带电粒子中有一个超高能伽马光子，我们都能把它挑出来。
观测站的海拔有4410米，不只空气稀薄，生态环境也极为脆弱。为此，在建造观测站时，政府还专门多拨款了几千万元用以修复、保护周围的自然环境。
我们在观测站只停留了半小时，没有更多时间再进行深入参观了解，但大家的内心仍然非常激动，深深地为我们拥有这样的国之重器而感到自豪。
观测站选址在稻城的海子山，主要有三个方面原因。
一是因为这里海拔高。海拔越高，相同面积拟接收到的粒子越多。比如在海拔90米的北京测量宇宙线的强度，每平方米每秒钟大概有一两百个粒子，但是到了稻城的观测站，就可以测到1000个，有利于科学家们去做研究。
二是因为这里地势相对平坦，交通方便。观测站紧挨着227国道，有利于各种大型设备及物资的运输。而且距离世界上海拔最高的稻城亚丁机场仅有十几公里，有利于科研人员的进出。
三是因为这里电力、网络、生活都有很好的保障。不远的稻城县海拔大约3600，在那里建设科研人员的生活基地，可以有效地减轻高海拔对科研人员身体健康的损害。