Details

Title: Влияние близких сверхновых звёзд на радиационный фон на Земле: выпускная квалификационная работа бакалавра: направление 03.03.02 «Физика» ; образовательная программа 03.03.02_05 «Физика космических и плазменных явлений»
Creators: Щепкин Александр Андреевич
Scientific adviser: Павлов Анатолий Константинович
Organization: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Физико-механический институт
Imprint: Санкт-Петербург, 2022
Collection: Выпускные квалификационные работы; Общая коллекция
Subjects: сверхновая звезда; космические лучи; радиоуглерод; вторичные частицы; поглощённая доза; supernova; cosmic rays; radiocarbon; secondary particles; absorbed dose
Document type: Bachelor graduation qualification work
File type: PDF
Language: Russian
Level of education: Bachelor
Speciality code (FGOS): 03.03.02
Speciality group (FGOS): 030000 - Физика и астрономия
DOI: 10.18720/SPBPU/3/2022/vr/vr22-982
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать, копирование)
Record key: ru\spstu\vkr\17137

Allowed Actions:

Action 'Read' will be available if you login or access site from another network Action 'Download' will be available if you login or access site from another network

Group: Anonymous

Network: Internet

Annotation

Тема выпускной квалификационной работы: «Влияние близких сверхновых звёзд на радиационных фон на Земле». Данная работа посвящена оценке воздействия космических лучей, образованных от взрыва близкой к Солнечной системе сверхновой звёзды, на радиационный фон в резервуарах Земли (атмосфера, биосфера, поверхность и глубокий океан), а также рассмотрению вероятности массовых вымираний живых организмов от такого воздействия. При расчётах рассматривались как модельные спектры космических лучей, имеющие аналитический вид, так и численные спектры, полученные в результате моделирования ускорения частиц на ударной волне от взрыва сверхновой. Учитывалась солнечная и геомагнитная модуляции спектра ускоренных частиц. Был проведён расчёт скорости образования изотопа 14С в атмосфере Земли и исследовалось его перемещение между резервуарами. Была оценена мощность поглощённой дозы от распада радиоуглерода в резервуарах и от поглощения энергии вторичных частиц, возникших в ходе каскада ядерных реакций в атмосфере от воздействия космических лучей с различными их спектрами. Полученные данные были сравнены с аналогичным воздействием самых мощных потоков солнечных космических лучей. Результаты расчётов показали значительное повышение радиации в биосфере и поверхностных слоях Земли при взрыве сверхновой на расстоянии 5-50 пк от Солнечной системы. Наибольший вклад в повышение радиации даёт поглощение вторичных частиц. Данная работа важна для установления взаимосвязи между взрывами сверхновых звёзд, произошедших в непосредственной близости от Солнечной системы и глобальными переменами в биологическом разнообразии жизни на Земле за всё время её существования, такими как кембрийский взрыв (540 млн лет назад), вымирание динозавров (66 млн лет назад), появление человека разумного и т. д.

The subject of the graduate qualification work is “The effect of nearby supernovae on the radiation background on Earth”. The given work is devoted to studying the influence of cosmic rays generated by a nearby supernova explosion in the radiation in Earth’s reservoirs (atmosphere, biosphere, surface and deep ocean) and to considering the probability of mass extinctions of living organisms. Both analytical and numerical cosmic rays data have been considered in calculations. Numerical spectra have been received from modelling the acceleration process of cosmic particles at the shock generated by supernova explosion. Heliospheric and geomagnetic modulation of the cosmic rays spectra have been taken into account. 14С generation rate in the Earth’s atmosphere has been calculated and its transition between the reservoirs has been investigated. The absorbed dose rate of radiocarbon decay and the absorption of secondary particles energy generated by nuclear cascade reactions in Earth’s atmosphere have been evaluated. The results have been compared with the analogous influence of the most powerful solar proton events.The results of given work show significant increase in the radiation on Earth, caused by the supernova explosion at the distance of 5-50 pc from the Solar system. The absorption of the secondary particles energy makes the greatest contribution to the radiation increase. The results of this work are important for exploration of the correlation between nearby supernovae explosions and global changes in biological diversity on Earth throughout its existence, such as Cambrian explosion (540 Myr ago), mass dinosaur extinction (66 Myr ago), the appearance of homo sapiens and so on.

Document access rights

Network User group Action
ILC SPbPU Local Network All Read Print Download
Internet Authorized users SPbPU Read Print Download
-> Internet Anonymous

Usage statistics

stat Access count: 3
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics