什么是高能带电粒子?
**解析:**太阳色球爆发时,耀斑所发出的能量极大,把很强的无线电波、大量的紫外线、χ射线、γ射线射出,把氢原子分解为高能带电粒子抛出, 并能到达地球。太阳风是从完全电离的、温度高达摄氏 100 万度的日冕层中向行星际空间高速运动的高能带电粒子流。什么是粒子?粒子是组成物质的最小单位(到目前科学发展水平所了解的情况)。宇宙间的各种物体,都是由各种不同的物质组成的。物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子是由带正电的质子和不带电的中子组成的原子核,以及围绕原子核运动的带负电的电子组成的,原子的质量几乎全部集中在原子核中。各种元素的原子核中所含的质子和中子数都不相同。各种同位素的原子核中所含的质子数相同,中子数不同。原子核有的稳定,有的不稳定,不稳定的原子核能放射出α、β、γ射线,并衰变成另一种元素的原子核。
粒子是比原子核还小的物质单位,基本粒子包括电子、中子、质子、光子,以及在宇宙射线和高能原子核实验中发现的一系列粒子。已经发现的基本粒子有 30 多种,连同共振态共有 300 多种。每种基本粒子都有确定的质量、
电荷、自旋、平均寿命等。粒子多数是不稳定的,在经历一定的平均寿命后转化为别种基本粒子。基本粒子有的是中性,有的带正电,有的带负电,电量大小与电子相同。一般按其质量大小及其他性质的差异,而把基本粒子分为光子、轻子、介子、重子(包括核子、超子)四种类型。许多基本粒子都有对应的反粒子。基本粒子之间存在着强弱不同的相互作用,并且按一定的方式相互转化。基本粒子也有其内部结构,基本粒子内部结构究竟是什么情况,科学家正在进行研究,到目前人们认识的水平为止,粒子是物质的最小单位。来自太阳辐射的电磁波中的粒子,是具有很高能量的粒子,而且大部分都是带电的粒子,其中质子所带的正电的电量与电子所带的负电的电量相同。中子质量为电子质量的 1838.6 倍,不带电,但单独存在时不稳定,经过
平均寿命 15.30 分后,就衰变为质子、电子和反中微子,易于进入原子核内。电子和正电子相遇,就转化为两个不带电的光子。这些能量很高的带电粒子, 就称为高能带电粒子。
每个粒子都有沿着粒子运动方向传播的平面波,因此每个粒子都具有波粒二象性,在不同条件下,有时显示出波动性,有时显示出粒子性。成群高速运动的粒子称为粒子流。相同的粒子流,可称为射线,如放射性原子所发出的α粒子流,就称为α射线,或称甲种射线。α粒子的功能可达几兆电子伏特以上,能量极高。除来自太阳的高能带电粒子流外,来自宇宙空间的射线,主要成分是质子,其次是α粒子及少数轻原子核,能量极高,可达 1020 电子伏特以上,因此宇宙射线是高能带电粒子流。