Raios cósmicos
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Crianças e Adolescentes
DESAPARECIDOS
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Resumo histórico do descobrimento dos Raios Cósmicos

  • Em 1895 foram descobertos em 1895 os raios X por Wilhelm Conrad Rontgen cujo estudo fora de grande importância devido seu elevado poder de penetração.
  • Destarte conduziu em poucos meses o francês Antoine Henri Becquerel a descobrir a radioatividade proveniente do URÂNIO.
  • Mas foi em 1902 que Rutherford e Soddy separaram os raios em três grupos: a , b e g (gama).

    • a e b formados por partículas eletricamente carregadas. Os raios b (elétrons) eram cem vezes mais penetrantes que os raios a (núcleos de He)
    • g sendo raios semelhantes à luz, eletricamente neutros. Os raios_gama eram cem vezes mais penetrantes que os raios beta. Os raios gama chegavam a atravessar espessuras de até 5cm de chumbo.
  • Em 1903 foi verificado que esses materiais radioativos eram encontrados em pequenas quantidades em todas as classes de rochas e solos.
  • Até 1910 não havia nenhum indício de que existisse raios que possuíssem maior poder de penetração do que os raios gama do rádio.

____Um fenômeno bastante curioso na época era de que um eletroscópio carregado, mesmo que bem isolado com espessas placas de chumbo, se descarregava gradualmente. A primeira interpretação para explicar esse fenômeno foi atribuído a raios que eram emanados da crosta terrestre.

  • Em 1906, Richardson sugeriu que os efeitos da descarga eletroscópica deveriam estar relacionados com o Sol. Após a verificação mais cautelosa notou-se que os efeitos eram igualmente intensos tanto de dia como a noite, descartando assim essa ideia.
  • Em 1909, Kürz resumiu todas as investigações que haviam aparecidas neste campo até então citando três possíveis origens do efeito de descarga eletroscópica: os raios eram provenientes da (1) crosta terrestre, (2) da atmosfera ou (3) de regiões mais além da atmosfera.

____As duas hipóteses foram logo descartadas, pois sugeria-se que os raios proviam de substâncias radioativas da Terra. A explicação dada era que bastava apenas 1 km de atmosfera para absorver todas as radiações.

  • Foi em 1910 que o suíço Gockel lançou um eletroscópio em um balão que alcançou 4500m de altitude e notou que o eletroscópio se descarregava mais rapidamente do que no solo terrestre. Fato "novo e importante", que levou-o a concluir que os raios não se originavam na crosta terrestre, mas que, ou eram originados nas regiões mais remotas da atmosfera ou em regiões mais além da atmosfera.
    ____O ponto mais importantes das experiências de Gockel é que o eletroscópio não se descarregava totalmente mesmo a alturas superiores a 1000m como era de se esperar na época, segundo já se havia demonstrado teoricamente antes de 1910, se tivesse a Terra como fonte dos fenômenos observados. Em vez disso havia um ligeiro aumento da carga residual com a altura, derrubando assim a hipótese sustentada até o momento, e elegendo como possíveis fontes da radiação as hipóteses (2) e (3) descartadas por Kürz.
  • Em 1911, Hess repetiu as experiências de Gockel estendendo a altura para 5200m. Dando um caráter mais quantitativo, manifestou-se a favor da hipótese de número (3), não descartando ainda a hipótese (2).
  • Em 1913 e 1914, Kohlhörster realizou experiências iguais a de Gockel e Hess, até 9000m, e ao observar o aumento de 12 a 13 vezes na velocidade da descarga do raios_gama em relação ao nível do mar apoiou a hipótese de número (3).
  • Com o objetivo de saber qual exatamente era a origem dos raios, Millikan e Bowen realizaram em Kelly Field, San Antonio no Texas a primeira ascensão à estratosfera (15500m) com eletroscópio de registro automático, barômetros e termômetros levados em balão de sonda.
    ____Se os raios tinham origens nos limites da atmosfera deveríamos esperar um aumento exponencial da ionização, isto é, uma progressão geométrica da velocidade de descarga do eletroscópio que se deveria cumprir até o limite da atmosfera (os instrumentos chegaram até 0.89 da altura total da atmosfera) - o coeficiente de absorção a 9000m calculada por Kohlhörster foi de aproximadamente 0.55 por metro de água.

    ____Dado que o eletroscópio regressou com uma carga total consideravelmente menor que a calculada para este coeficiente, deduz-se que o coeficiente de absorção aparente alcançou um máximo antes de chegar ao limite da atmosfera.

  • Em 1922, Ottis, Cameron e Millikan resolveram medir o poder de penetração dos devidos raios, submergindo metro a metro um eletroscópio no lago Muir, situado a 4000m de altitude na Califórnia, provando que os que os raios possuíam poder de penetração de aproximadamente dezoito vezes maior do que os raios gama.
    ____Ao fazer a mesma experiência em outro lago (Arrowhead, situado a 1700m) na Califórnia, perceberam que, em todas as leituras efetuadas até a menor profundidade eram idênticas às leituras realizadas no lago anterior.

    ____A primeira experiência mostrava que esses raios possuíam um poder de penetração suficientemente elevado e, tendo em vista que tais fontes de energia estavam ausentes da atmosfera solar como foi demonstrado, conclui-se juntamente com a análise da segunda experiência, a qual mostrava que a fonte de tais raios não podia estar distribuída de forma uniforme na atmosfera, que os raios se originavam nas regiões mais remotas da atmosfera terrestre. E assim no fim do ano de 1925 foi utilizada a palavra Raios Cósmicos para definir a procedência desses raios estudados.

http://mesonpi.cat.cbpf.br/verao98/marisa/INTRODUCAO.html

Victor Hess (1883-1964), físico Austríaco, naturalizado americano. Hess trabalhou no Instituto para a Pesquisa Radioativa da Academia de Ciências de Viena, Áustria, onde, a partir de investigações sobre a condutividade elétrica na atmosfera, descobriu os raios cósmicos, em 1912. Pela sua descoberta, Hess recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1936.

http://www.fsc.ufsc.br/~canzian/rcosmicos/Cosm8.htm

____As pesquisas sobre raios cósmicos no Brasil contribuíram para o início do desenvolvimento da física no país e conquistaram destaque internacional. O maior êxito aconteceu em 1947 com a descoberta da subpartícula mésonpi, pelo físico brasileiro César Lattes, a partir de análises de raios cósmicos. Logo após a descoberta, Lattes também descobriu como fazer a produção artificial dessas subpartículas. O avanço nessa área possibilitou o surgimento de novas instituições científicas, como o Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF) e o Conselho Nacional de Pesquisa (CNPq). Hoje o Brasil tem tradição no estudo de raios cósmicos e em outras áreas da física com importantes núcleos de pesquisa nas universidades e centros, como o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron de Campinas, o único com esse tipo de equipamento no hemisfério sul, utilizado para analisar os átomos e as moléculas.

http://www.comciencia.br/reportagens/cosmicos/cos07.shtml

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