Sullo spettro dei raggi gamma di bassa energia, nella radiazione cosmica

Riassunto

Con uno spettrometro a scintillazione a un canale, munito di un cristallo di ioduro di sodio, si studia lo spettro energetico della componente ultra-molle della radiazione cosmica, all’aperto (al livello del mare) e sotto circa 100 g cm⁻². Si trova che tale componente è sostanzialmente costituita da fotoni secondari per la maggior parte di energia compresa tra 50 e 200 keV. La banda ha un massimo molto marcato attorno a 80 keV all’aperto e a 90 keV sotto 100 g cm⁻². L’intensità incidente all’aperto viene valutata grossolanamente a 100 quanti al minuto, per centimetro quadrato e steradiante attorno alla verticale. Ciò corrisponde, nell’ipotesi (vera in prima approssimazione) che la radiazione incidente sia isotropa, a un flusso di energia pari all’1% circa dell’energia totale incidente sulla superficie del suolo per effetto della radiazione cosmica. Mediante misure di assorbimento in piombo, si conferma la natura fotonica della componente ultra-molle, mettendo in evidenza la discontinuità dell’assorbimento ai due lati del limiteK di questo elemento.

Summary

Using a Nal-crystal and a one-channel scintillation spectrometer, we have studied the energy spectrum of the ultra-soft component of the cosmic radiation at sea-level, in the open air and below 100 g cm⁻² concrete. This component is almost entirely made of secondary photons, mainly between 50 and 200 keV with a prominent peak near 80 keV in the air and 90 keV below concrete. The vertical incident intensity in the air is roughly 100 quanta/min · cm² · sterad. The ultra-soft component is almost entirely isotropic, so the energy flux is about 1% of the total energy flux due to the cosmic radiation at sea level. The discontinuity of the absorption coefficient at theK critical absorption edge of Pb was put in evidence by means of absorption measurements in this element, confirming the fact that the ultra soft component is made of photons.