太陽γ射線爆發

太陽γ射線爆發，是指太陽出現耀斑時經常伴隨產生的持續時間僅數十秒鐘、能量超過105 電子伏甚至106 電子伏的高能光子發射。

太陽γ射線爆發

 

γ射線(γ光子)-內部結構模型圖

正文

太陽出現 耀斑時經常伴隨產生的持續時間僅數十秒鐘、能量超過10 5 電子伏甚至10 6 電子伏的高能光子發射。這種爆發現象是彼得森等人在1958年最先發現的。他們在一次太陽耀斑和射電爆發時，首次探測到這種高能輻射，其壽命約18秒鐘。更高能量的 γ光子則是在1972年8月4日 大耀斑中觀測到的。丘普等人成功地得到完整的 γ 射線譜，在微弱的連續譜背景上重迭著若干條強 γ發射線。它們分別位於0.5、2.2、4.4 以及 6.1 兆電子伏附近。這是到1979年為止記錄到的最強的 γ射線譜線。

正負電子-內部結構模型圖

從太陽 γ射線爆發的研究中得到了很多關於高能粒子和耀斑物理條件的有價值的信息。可以斷定在太陽出現耀斑條件下比較可能的 γ輻射過程有：①正負電子對湮沒，產生能量為0.51兆電子伏的兩個 γ光子, e + + e - →2 γ。如果正負電子速度較高，也可形成連續譜。正電子可以來源於 π + 介子的衰變（後者可以由核子之間的碰撞產生），也可以來源於核子間碰撞所形成的放射性核的正電子發射。②“核退激”，即與高能粒子碰撞而受激發的核，可以通過發射 γ射線衰變回到基態。③中子俘獲，在許多核子與核子相互作用過程中可以產生中子。當中子被質子俘獲時可以產生能量為2.23兆電子伏 γ射線。④π 0 介子衰變，在高能的質子與質子碰撞中可能產生 π 0 介子。然後它很快衰變為 γ射線， π 0 →2 γ。此外，電子的 軔致輻射、 逆康普頓散射等雖然對 γ輻射也有一定作用，但在太陽耀斑條件下，看來是微不足道的。丘普的觀測結果很好地反映了上述的核過程。其中2.23兆電子伏 γ射線由中子俘獲過程產生，4.4和6.1兆電子伏 γ射線由 12 C和 16 O的核退激產生，0.5兆電子伏則是正負電子對湮沒所致。

π介子-內部結構模型圖

 

配圖

 

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