Existiert eine radiometrische Höhenformel?
Hallöle,
es ist weithin bekannt, dass mit steigender Entfernung von der Erdoberfläche, die messbare Hintergrundstrahlung steigt. Warum?
Steigende Höhe -> weniger Gasteilchen pro Luftvolumen -> weniger Kollisionen mit schnellen Partikeln -> mehr schnelle Teilchen verbleibend
Jetzt ist die Teilchenanzahl in einem gegebenen Luftvolumen verknüpft mit dem atmosphärischen Druck. Nimmt man vereinfacht ein ideales Gasverhalten an, folgt
N/V = p/RT
Gleichzeitig ist die barometrische Höhenformel wohl bekannt und hier anwendbar, zumindest solange man sich innerhalb der Homosphäre befindet.
p(h1) = p(h0)*exp(-MgΔh/RT)
Damit sollte die Luftteilchendichte abhängig von der Höhe zu bestimmen sein.
Nun nehme Ich hier einfach einmal an, dass die Erde ein homogenes magnetisches Dipolfeld besitzt und damit überall auf der Erde im Tagesmittel immer ungefähr gleich viel kosmische Strahlung in die Erdatmosphäre eindringt - das ist zwar nicht ganz richtig, aber .... meh, good enough.
Zusätzlich unterscheide ich an dieser Stelle nicht primäre und sekundäre Strahlung, weil ... meh.
Das bedeutet, dass mit steigender Höhe auch die mittlere Anzahl an Kollisionen zwischen schnellen kosmischen Teilchen und Luftteilchen zu berechnen sein sollte, was in der messbaren Strahlungserhöhung mit steigender Höhe resultierte.
Jetzt zur Frage:
Kann man unter diesen Bedingungen die mittlere Höhenstrahlung abhängig von der Höhe berechnen und eine allgemeine radiometrische Höhenformel analog zur barometrischen Höhenformel aufstellen?
1 Antwort
Mit zunehmender Höhe nimmt die Anzahl der Gasteilchen pro Luftvolumen ab, was zu weniger Kollisionen mit schnellen Teilchen führt. Dadurch verbleiben mehr schnelle Teilchen in höheren Höhen, was zu einer erhöhten messbaren Hintergrundstrahlung führen kann.
Die Dichte der Luftteilchen kann mit Hilfe des idealen Gasgesetzes und der barometrischen Höhenformel bestimmt werden. Allerdings gibt es bei der Berechnung der Höhenstrahlung einige zusätzliche Faktoren zu berücksichtigen, wie zum Beispiel die magnetische Feldstärke, die Verteilung der kosmischen Strahlung und die Wechselwirkungen zwischen den Teilchen.
Es ist möglich, eine allgemeine radiometrische Höhenformel aufzustellen, die ähnlich zur barometrischen Höhenformel funktioniert. Dabei wären jedoch weitere Informationen über die Verteilung der kosmischen Strahlung und andere Einflussfaktoren erforderlich, um genaue Berechnungen anzustellen.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Strahlungshintergrundpegel je nach Standort und Umgebungsbedingungen variieren können. Eine genaue Berechnung der Höhenstrahlung erfordert daher spezifische Kenntnisse und detaillierte Messdaten.
Die Antwort klingt irgendwie nach einer Sprach-AI, die mit meiner Frage gespeißt wurde.