Труды КНЦ вып.5. ГЕЛИОГЕОФИЗИКА. 8/2019(10)

DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2019.10.8.240-249 УДК 524.1 Е.А. Маурчев, Ю.В. Балабин, А.В. Германенко, Е.А. Михалко, Б.Б. Гвоздевский ВЛИЯНИЕ ПРОТОНОВ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ НА ОБРАЗОВАНИЕ ВТОРИЧНЫХ ЧАСТИЦ И ИОНИЗАЦИЮ В АТМОСФЕРЕ ЗЕМЛИ Аннотация Рассматривается численное моделирование прохождения протонов галактических космических лучей через атмосферу Земли. Этот подход основан на методе Монте-Карло с использованием моделей и сечений взаимодействий частиц для различных энергий. Особенностью является применение глобальной модели атмосферы Земли с учетом значений жесткости геомагнитного обрезания. Как результат получены энергетические спектры и угловые распределения вторичной компоненты космических лучей, а также скорость ионизации для заданных значений широты и долготы, которые могут быть использованы в задача радиационной безопасности. Ключевые слова: космические лучи, метод Монте-Карло, физика частиц, радиационная безопасность Е.А Maurchev, Yu.V. Balabin, A.V. Germanenko, E.A. Mikhalko, B.B. Gvozdevsky INFLUENCE OF THE COSMIC RAYS PROTONS ON THE SECONDARY PARTICLES FORMATION AND THE IONIZATION PROCESS IN THE EARTH ATMOSPHERE Abstract A numerical simulation of the galactic cosmic rays protons transport through the Earth’s atmosphere is presented. This approach is based on the Monte Carlo method with models and cross sections of particle interactions for the various energies. A feature of this work is the global Earth’s atmosphere model usage, taking into account the geomagnetic cutoff rigidity values. As a result, the energy spectra and the angular distributions of the secondary component of cosmic rays, as well as the ionization rate for given values of latitude and longitude, which can be used in the radiation safety tasks, are obtained. Keywords: cosmic rays, Monte Carlo method, particle physics, radiation safety Введение Галактические космические лучи (ГКЛ) в большей мере (> 90 %) состоят из протонов, которые облучают Землю со всех направлений в одинаковом количестве (изотропно). Их энергетический спектр на условной границе магнитосферы также одинаков, однако на высотах порядка 80 км над уровнем моря картина значительно меняется в зависимости от широты и долготы, поскольку для каждой точки важную роль играет значение геомагнитной жесткости обрезания. Этот параметр устанавливает нижнюю границу энергии, в 240