地球辐射带

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  地球辐射带汉语拼音:Diqiu Fushedai;英语:radiation belts of Earth),由地磁场捕获的大量带电粒子的区域,又称范爱伦辐射带。

  20世纪初,挪威空间物理学家F.C.M.斯托默从理论上证明,在地球周围存在一个带电粒子捕获区(大部分区域处于后来发现的辐射带内)。1958年,美国J.A.范爱伦利用美国探险者1号卫星上的盖革计数器,第一次直接探测到地球周围存在通量很强的高能带电粒子 ,从而证实辐射带的存在。这是人造卫星的第一个重大发现。辐射带内的带电粒子,是太阳风、宇宙线与高层大气相互作用而产生的高能粒子,它们在地磁场的作用下,沿磁力线作螺旋运动。

  地球辐射带位于地球磁层内,但只存在小于50°~60°的纬度地区上空。辐射带呈环状分布,环的横截面轮廓呈月牙形,大体与地磁场磁力线重合,外边缘距地心约10个地球半径。辐射带粒子主要是质子和电子,粒子能量分布于104~108 电子伏。

  辐射带通常分内辐射带和外辐射带:

  ①内辐射带。高度为赤道面上离地心为1.2~4.5个地球半径之间。主要由能量为兆电子伏级以上的质子组成,强度比较稳定。反照中子在地磁中衰变成质子,并被捕获在内辐射带中。

  ②外辐射带。高度在赤道面上离地心4.5~6个地球半径之间的范围内。主要由电子组成,能量在2×105~106电子伏之间。电子来源,主要为太阳风粒子通过扩散进入磁层以及由磁层内的低能粒子加速而成。

  高空核爆炸产生的高能电子注入磁层与天然电子一样 ,被地磁场捕获,形成一些局部高强度的电子带,称人工辐射带。人工辐射带全部分布在内辐射带内。稳定的人工辐射带通常能维持几年。