รังสีคอสมิค

โดย Logos เมื่อ 30 December 2010 เวลา 0:05 ในหมวดหมู่ การจัดการความรู้, วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี #
อ่าน: 3715

บันทึกนี้ เป็นเรื่องที่ผมไม่รู้และไม่มีข้อมูลละเอียด แต่ก็จะเขียนครับ เช่นเดียวกับบันทึกทั้งพันเรื่องในบล็อกนี้ ซึ่งไม่ได้เขียนให้เชื่อ แต่เขียนให้พิจารณาเอง

ใช้เวลาเขียนน๊าน…นาน ตั้งแต่บ่ายแล้ว ติดภาระกิจไปอัพเดตสมุดบัญชีธนาคาร เพื่อดูว่าเงินบริจาคสำหรับซื้อผ้าห่มแบบที่ทหารใช้ ไปบริจาคให้ผู้ประสบภัยตกสำรวจ มีพอหรือยัง (ตอนนี้ยังขาดอีกเยอะครับ) แล้วฝูงหมารอบบ้าน ก็เรียกร้อง เลยออกไปทักทายกับให้อาหารเสียอีก

ดวงอาทิตย์แผ่รังสีใส่โลกตลอดเวลา มากบ้าง น้อยบ้าง โลกมีสนามแม่เหล็กโลกปกป้องอยู่ มีบรรยากาศหนา 300 กม. มีชั้นโอโซน คอยลดทอนความรุนแรงของรังสีจากดวงอาทิตย์ — รังสีต่างๆ เป็นอนุภาคพลังงานสูง ส่วนใหญ่มีประจุ (มักเป็นโปรตอนของไฮโดรเจนหรือฮีเลียม) จึงเบี่ยงเบนได้ในสนามแม่เหล็ก แล้วเมื่ออนุภาคพลังงานสูงเหล่านี้เกิดหลุดเข้ามาในบรรยากาศของโลก ก็จะเกิดชนกับอากาศอุตลุด ลดความรุนแรงลงบ้าง พลังงานจากดวงอาทิตย์มาถึงสุดของของบรรยากาศโลก มีค่าประมาณ 1367 วัตต์/ตร.ม. และบรรยากาศหนา 300 กม.ของโลก ก็ดูดซับพลังงานไป เหลือตกลงมาถึงพื้นโลกเพียง 40% เท่านั้น

แสงเหนือ-แสงใต้ (Aurora)

แสงเหนือเกิดขึ้นเมื่ออะตอมของอากาศในบรรยากาศชั้นสูง ถูกอนุภาคที่มีพลังงานสูงชน ทำให้อะตอมเข้าสู่ excited state ซึ่งอยู่อย่างนั้นได้ชั่วขณะ เมื่ออะตอมจะกลับสู่สภาวะปกติ ก็จะคายโฟตอนออกมาเป็นแสงสว่าง

แสงเหนือ มักปรากฏแถวขั้วโลกมากกว่าที่ละติจูดต่ำๆ ทั้งนี้ก็เพราะโลกมีสนามแม่เหล็กโลกคอยปกป้อง เมื่ออนุภาคพลังงานสูงวิ่งมาจากดวงอาทิตย์ ก็จะถูกสนามแม่เห็กโลกเบี่ยงเบนออกไปทางขั้วโลก แต่ถ้าเบนไม่พ้น ก็อาจเฉียดไปกระทบบรรยากาศชั้นสูงแถวขั้วโลก (ที่ละติจูดสูงๆ)

โดยทั่วไป ชั้นล่างของแสงเหนือจะอยู่ที่ระดับ 100 กม.เหนือผิวโลก (เครื่องบินข้ามทวีป บินที่ความสูง 10 กม.) และระดับบนของแสงเหนืออาจอยู่ที่ระดับ 200-300 กม. [Aurora FAQ]

หากลมสุริยะหรือพายุสุริยะมีความรุนแรงจนสนามแม่เหล็กโลกเบี่ยงเบนไม่ไหว แสงเหนือก็จะอาจจะเกิดในละติจูดต่ำๆ ได้ และระดับล่างอาจลงมาต่ำได้ถึง 80 กม.เหนือผิวโลก

อนุภาคพลังงานสูง อย่างที่มากับลมสุริยะหรือพายุสุริยะ สามารถทำความเสียหายแต่เซลและเนื้อเยื่อได้เช่นเดียวกับกัมมันตภาพรังสี แต่ด้วยสนามแม่เหล็กโลก และความหนาแน่น+ความหนาของบรรยากาศ อนุภาคพลังงานสูง แม่ผ่านเกราะแม่เหล็กโลกได้ ก็ยังมากระทบชั้นโอโซน กระทบบรรยากาศ ลดทอนความรุนแรงลงได้มาก… อนุภาคเหล่านี้ หากกระทบเซล เซลมีกลไกซ่อมแซมตัวเอง ถ้าซ่อมไม่ไหว อาจเกิดการผ่าเหล่า (เมืองไทยคงมีคนพวกนี้เยอะ) เป็นมะเร็ง หรือไม่เซลก็ตายไป

อนุภาคในพายุสุริยะลูกนี้ มีพลังงาน 2.2 MeV [Sickening Solar Flares]

MeV เหรอ… ไม่ใช่เมพนะครับ — MeV ย่อมาจาก mega electron volt คือ ล้านอิเล็คตรอนโวลท์ คือล้านเท่าของพลังงานจลน์ที่เพิ่มขึ้นจากการที่อิเล็กตรอนอิสระหนึ่งตัว ถูกเร่งโดยสนามไฟฟ้าที่มีความต่างศักย์ 1 โวลท์

  • อะตอมของอากาศที่เคลื่อนที่ถูกเร่งจากหยุดนิ่งให้เร็วเท่ากับลูกปืนใหญ่ มีค่าพลังงานเท่ากับ 0.00000003 MeV (0.03 eV)
  • อิเล็กตรอนอิสระที่หลุดออกมาจากการชนของอนุภาคพลังงานสูงแล้วเกิดเป็นแสงเหนือ-แสงใต้ มีพลังงานระหว่าง 0.001-0.01 MeV (1,000-10,000 eV)
  • เครื่องเร่งอนุภาค LHC สามารถเร่งอิเล็กตรอนไปทางหนึ่งด้วยพลังงาน 7,000,000 MeV และเร่งโปรตรอนไปในทางกลับกันด้วยพลังงานจลน์ 7,000,000 MeV เช่นกัน จึงสร้างพลังงานในการชนกันได้ถึง 14 TeV หรือ 1.4 x 1013 eV — เขาหวังจะเห็นการชนกันของอนุภาค แล้วตรวจจับอนุภาคพื้นฐานที่มีอยู่ตามทฤษฎีแต่ไม่เคยมีใครพิสูจน์ได้ครับ
  • แต่รังสีคอสมิค มีพลังงานมากกว่านั้นมาก อาจมีค่าพลังงานได้มากถึง 1020 eV ซึ่งพอๆ กับตีลูกเทนนิสด้วยความเร็ว 150 กม./ชม.ใส่ แต่ว่าอนุภาคของรังสีคอสมิค มีขนาดเท่ากับโปรตอน จึงทะลุทะลวง แทรกลงทำลายเซลของสิ่งมีชีวิตได้สบายๆ

รังสีคอสมิค

รังสีคอสมิค ระดมถล่มโลกจากทุกทิศทุกทาง ลมสุริยะที่ส่งจากดวงอาทิตย์ ตลอดจนสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ ก็ปกป้องไว้ได้บางส่วน ถึงกระนั้นก็ไม่สามารถกันได้ 100% หรอกนะครับ เคยมีการตรวจพบรังสีคอสมิคบนโลก ทะลวงผ่านด่านป้องกันต่างๆ มา แล้วยังมีพลังงานสูงถึง 3 x 1020 eV มาแล้ว

พลังงานที่สูงมากขนาดนี้ ดวงอาทิตย์ยังสร้างไม่ได้เลย ไม่รู้แน่ชัดว่าเกิดขึ้นได้อย่างไร แต่นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์อธิบายว่าเกิดจากการระเบิดของดาว เป็นซูเปอร์โนวา หรือเป็นรังสีพื้นหลังที่หลงเหลือจากบิ๊กแบง ซึ่งเป็นอภิมหาระเบิด แบบที่เรานึกไม่ออกว่ารุนแรงขนาดไหน ในการระเบิดแบบรุนแรงอย่างนั้น อะตอมแตกสลายหมด เกิดสนามแม่เหล็กรุนแรงยิ่งยวด สามารถเร่งจนอนุภาคมีความเร็วใกล้เคียงกับความเร็วของแสง จึงมีพลังงานมหาศาล และเดินทางได้ไกลมากๆ ข้ามแกแล็คซี่ได้

ถ้ารังสีจากการระเบิดของซูเปอร์โนวาเดินทางตรงมาถึงโลก ตัวใครตัวมันครับ ทำอะไรไม่ได้หรอก เพราะมันอาจจะแรงกว่าดวงอาทิตย์ระเบิดเสียอีก

ถ้ามีรังสีคอสมิคเข้ามาจากแหล่งอื่น ที่ไม่ได้ร้อน เข้มข้น และรุนแรงเหมือนรังสีจากการระเบิดของซูเปอร์โนวา ยังพอมีลุ้นครับ แต่สมมุติว่าหลบได้นะ พอโผล่ออกมาจากที่หลบภัย เจอต้นไม้ตายหมด สัตว์ตายหมด คนที่ไม่มีที่หลบภัยตายหมด แล้วคนที่รอด จะอยู่ต่อไปอย่างไร ???

พักเรื่องนั้นเอาไว้ก่อน จากบันทึก [หลุมหลบภัยนิวเคลียร์] ผมให้ลิงก์ไว้ศึกษาการสร้างที่พักชั่วคราว ความจริงก็คิดว่าเป็นที่หลบภัยหนาวล่ะครับ ในกรณีที่หนาวมากจนนอนไม่ไหว เอาเด็กและผู้สูงอายุเข้าไปนอนในที่หลบภัยชั่วคราวแบบนี้ ก็อาจจะบรรเทาความหนาวไปได้บ้าง… แต่ว่าเพราะเอกสารต้นทาง เค้าทำเรื่องหลุมหลบภัยนิวเคลียร์ จึงมีข้อมูลอื่นที่เกี่ยวข้องอยู่ด้วย

ในบทที่ 5 รังสีแกมม่า จะลดความแรงลงได้พันเท่า หากเอาดินหนา 3 ฟุต หรือ 1 เมตร กั้นไว้

รังสีคอสมิคที่ตรวจพบ มีพลังงาน 3 x 1020 eV เอาล่ะ — สมมุติว่าระดับ 1 eV เป็นระดับปลอดภัยนะครับ เพราะผมคิดว่าอิเล็กตรอนหนึ่งตัว เร่งด้วยความต่างศักย์ 1 โวลท์ ผมทนได้สบายๆ — ก็หมายความว่าเราต้องสร้างที่พักชั่วคราว ที่อยู่ใต้ดินอย่างต่ำ 7 เมตร เพราะทุกหนึ่งเมตร ลดทอนพลังงานลงได้พันเท่า ถ้าดินหนา 7 เมตร ก็ลดพลังงานของอนุภาคลงได้ 10-21 เท่า

ถ้าเปลี่ยนดินเป็นคอนกรีต ความหนาเอา 0.6667 คูณความหนาของดิน ถ้าเป็นหินแกนนิต เอา 0.4556 คูณ ถ้าเป็นตะกั่ว เอา 0.1111 คูณความหนาของดิน

ผมก็ไม่รู้หรอกครับ ว่าใครจะไปเจาะภูเขาสร้างที่พักเหมือนหลุมศพจิ๋นซีฮ่องเต้แบบนี้ เรื่องพวกนี้ พิจารณาเอาเองได้ครับ

« « Prev : พลังงาน: เอาจริงแบบเล่นๆ

Next : เอนไซโคลปิเดีย กาแลคติกา » »


ผู้ใช้ Facebook สามารถให้ความเห็นที่นี่ได้ โดยกด Like เพื่อแสดงตัว

2 ความคิดเห็น

  • #1 sutthinun ให้ความคิดเห็นเมื่อ 30 December 2010 เวลา 7:46

    ยิ่งรู้เห็นมาก ก็ยิ่งเห็นว่าโลกนี้บ่แน่บ่นอน มีอะไรที่อยู่นอกเหนือความรู้และการจัดการของมนุษย์มากนัก

  • #2 Logos ให้ความคิดเห็นเมื่อ 30 December 2010 เวลา 20:05
    น่าขำที่มนุษย์กระจ้อยร่อย เรียนรู้ไม่เป็นครับ ชอบจำไว้ในสมอง สร้างอุดมคติจากความรู้มือสอง(ของคนอื่นที่ตัวเองก็ไม่เข้าใจ) พลิกแพลงไม่เป็น ยังไงก็จำได้ไม่เกินขนาดกระโหลก แถมทื่อ+ล้าสมัย แล้วยังไม่รู้ตัวอีกว่ากระจ้อยร่อย

    จะเรียนรู้ ใช้เข้าใจ ลงมือทำ จึงได้รับผลครับ (ปริยัติ ปฏิบัติ ปฏิเวธ​)

    สำหรับผู้ที่จะสังเกตดูแสงเหนือ ว่าเป็นสัญญาณของการรบกวนบรรยากาศจากอนุภาคที่มีพลังงานสูง (ถ้าเมืองไทยเห็น แปลว่ามันแรงมาก ประชากรโลกคงไหม้เกรียมกับไปครึ่งโลกแล้ว) ก็ดูก่อนพระอาทิตย์ขึ้น หรือหลังจากตกใหม่ๆ ครับ กลางดึกไม่น่าจะมองเห็นเพราะโลกบังดวงอาทิตย์ไว้ — แต่ถ้ากลางดึกยังเห็น หมายความว่ารังสีมาจากที่อื่นที่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์


แสดงความคิดเห็น

ท่านอยากจะเข้าระบบหรือไม่


*
To prove you're a person (not a spam script), type the security word shown in the picture. Click on the picture to hear an audio file of the word.
Click to hear an audio file of the anti-spam word


Main: 0.064762830734253 sec
Sidebar: 0.1748960018158 sec