캐스케이드샤워

요약 우주선이 대기 중에 입사할 때 생기는 하전입자들의 지나간 흔적이다. 고에너지의 하전입자가 물질 내에서 제동복사를 연쇄적으로 일으키며 전자와 광자를 대량으로 생성하는 현상을 가리키는 용어이며, 그 때 생성된 전자와 광자를 이용하여 하전입자의 경로를 알아낸다.

고(高)의 빔이 물질에 입사되면 흡수물질 내에서 전자의 제동복사(制動輻射)에 의해 (光子:γ선)가 발생되며, 그 광자가 다시 쌍생성으로 음전자와 를 만들게 된다. 이 전자가 또 광자를 제동복사에 의해 만들고 이 과정이 되풀이되면서 전자와 광자를 증식시킨다. 이것을 연질(軟質)샤워라 하며, 그 발달과정이 마치 작은 폭포 모양으로 번지기 때문에 캐스케이드샤워라 한다. 높은 상공에서의 우주선의 주요 부분은 캐스케이드샤워로 이루어지며, 에너지가 큰 캐스케이드샤워는 지상에 도달해도 계속 발달하여 넓이가 수백 m일 경우도 있다. 이것을 공기샤워라 한다.

중간자(中間子)나 핵자(核子) 등에 의해 이루어진 샤워를 경질(硬質)샤워라 하며, 원자핵에 우주선이 입사되어 입자를 튀어나오게 하기 때문에 폭발샤워라고도 한다. 연질샤워와 경질샤워가 동시에 발생할 경우를 혼합샤워라 한다. 이 샤워는 경질샤워 내에 있는 중성자가 붕괴하여 광자나 쌍생성으로 전자와 양전자가 생겨서 연질샤워가 되는 것으로 생각된다.