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Il Nuovo Cimento (1943-1954)

, Volume 9, Issue 1, pp 61–73 | Cite as

Cosmic rays underground

  • D. C. Peaslee
Article

Summary

Cosmic rays undergound are treated as entirely caused by the electromagnetic interactions of μ-mesons. Simple approximations are given for the underground spectra of μ-mesons, virtual photons, soft showers, and nucleons. Comparison with experimental data is satisfactory on the absolute rate of slow neutron and nuclear star production, and on the charge ratio of star primaries, if the charged primaries are at least half protons. Disagreement is found with the observed variation of star production with depth. Comparison with observation suggests that the cross section for nuclear excitation by γ-rays decreases on the average more slowly than 1/E from its large measured value σ v /A∽1·10−28 cm2 per nucleon atE=200÷300 MeV. This mechanism therefore predominates over meson-proton knock-on in production of the underground nucleonic component. Measurement of slow neutron or star production over large differences in depth would yield more detailed information on the behavior of σ v /A at high energies. Measurement of the size-frequency distribution of soft showers at high energies would yield information about the production of neutral π-mesons.

Riassunto

I raggi cosmici nel sottosuolo sono trattati come dovuti esclusivamente alle interazioni elettromagnetiche dei mesoni μ. Si danno delle semplici approssimazioni per gli spettri sotterranei dei mesoni μ, dei fotoni virtuali, degli sciami molli e dei nucleoni. Il confronto coi dati sperimentali è soddisfacente per quanto riguarda la misura assoluta della produzione dei mesoni lenti e delle stelle nucleari, e il rapporto di carica dei primari producenti stelle, se i primari carichi elettricamente sono almeno per metà protoni. Non c'è accordo con la dipendenza osservata della produzione di stelle dalla profondità. Il confronto con l'osservazione fa pensare che la sezione d'urto per l'eccitazione nucleare da parte dei raggi γ decresca in media più lentamente di 1/E dal suo notevole valore misurato σ v /A∽1·10−28 cm2 per nucleone aE=200÷300 MeV. Questo meccanismo predomina quindi, nella produzione della componente nucleonica, nel sottosuolo su quello di knock-on mesone-protone. Misure di neutroni lenti o di produzione di stelle a grandi differenze di profondità fornirebbero maggiori chiarimenti sul comportamento di σ v /A alle alte energie. Misure della distribuzione ampiezza-frequenza degli sciami molli alle alte energie fornirebbero dati sulla produzione di mesoni π neutri

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Copyright information

© Società Italiana di Fisica 1952

Authors and Affiliations

  • D. C. Peaslee
    • 1
  1. 1.Washington UniversitySt. Louis

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