Verwandlung der kosmischen Strahlung in der Atmosphäre

Zusammenfassung

Die kosmische Strahlung scheint primär in der Hauptsache aus Elektronen und Positronen zu bestehen, die vom Weltenraum nahezu isotrop auf die Erde fallen. Die Anzahl der im Weltenraum auftretenden Elektronen oberhalb der Energie E wird offenbar in einem weiteren Energiegebiet näherungsweise durch die Formel tonst/E ^γ; γ ≈1,9 beschrieben. Beim Eindringen in die Atmosphäre fuhrt diese Primärstrahlung zur Ausbildung von Kaskaden, die das von Regener und Pfotzer beobachtete Maximum der Ionisation bei etwa 80 mm Quecksilberdruck erklären. In tieferen Atmosphärenschichten wird diese Strahlung schnell absorbiert, so daß ihr Beitrag zu der Ultrastrahlung auf Meeresniveau bereits verschwindend gering geworden ist. Ob dieser Primärstrahlung auch Protonen, Neutronen und Lichtquanten beigemischt sind, läßt sich aus den bisherigen Experimenten nicht mit Sicherheit entscheiden. Daß ihr Mesotronen beigemischt sind, ist nicht anzunehmen, da die Mesotronen längst radioaktiv zerfallen wären, bevor sie die Erde erreicht haben. Die durchdringende Komponente der Höhenstrahlung, die aus Mesotronen besteht, wird vielmehr aus der weichen Komponente, wahrscheinlich bevorzugt aus den Lichtquanten, in der Atmosphäre erzeugt. Aus der Ähnlichkeit des Spektrums der durchdringenden Komponente mit dem der primären Strahlung folgt, daß der Wirkungsquerschnitt für die Erzeugung der Mesotronen bei hohen Energien nahezu von der Energie unabhängig ist.