Allgemeine radiometrische Höhenformel

Alles1si · Anmeldungsdatum: 29.07.2023 Beiträge: 1

Meine Frage:
Ich habe diese Frage bereits auf gutefrage.net gestellt, aber leider keine zufrieden stellende Antwort erhalten, daher frage ich hier erneut.

Kann man unter den im Ideenkasten genannten Bedingungen die mittlere Höhenstrahlung abhängig von der Höhe berechnen und eine allgemeine radiometrische Höhenformel analog zur barometrischen Höhenformel aufstellen?

Meine Ideen:

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(-Mg?h/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.

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5740