مقياس لمدى سرعة انتشار الأشعة الكونية عبر وسط ما بسبب التشتت.معامل الانتشار يحدد مدى سرعة انتشار الجسيمات أو الطاقة عبر وسط ما بسبب الحركة العشوائية. في سياق الأشعة الكونية، يقيس مدى سرعة تشتت الجسيمات المشحونة مثل البروتونات والإلكترونات على عدم انتظام المجال المغناطيسي في الفضاء، وبالتالي انتشارها عبر الوسط البينجمي أو بين المجرات. معامل أعلى يعني انتشارًا أسرع، بينما معامل أقل يعني بقاء الجسيمات أكثر تمركزًا.
تمت صياغة مفهوم الانتشار رسميًا بواسطة أدولف فيك في عام 1855، وتم تطوير تطبيقه على انتشار الأشعة الكونية في منتصف القرن العشرين بواسطة فيزيائيين مثل غينزبورغ وسيروفاتسكي.
يوصف الانتشار بقانون فيك، حيث يتناسب تدفق الجسيمات مع تدرج الكثافة، مع كون معامل الانتشار ثابت التناسب. في نقل الأشعة الكونية، يعتمد المعامل غالبًا على طاقة الجسيمات وخصائص الاضطراب المغناطيسي. يُشتق عادةً من متوسط المسار الحر للتشتت: كلما زاد متوسط المسار الحر، زاد معامل الانتشار. تؤدي السير العشوائي الناتج إلى انتشار غاوسي للجسيمات بمرور الوقت، حيث ينمو التباين خطيًا مع الزمن.
إنه ضروري لنمذجة كيفية انتشار الأشعة الكونية عبر المجرة، والتنبؤ بأوقات وصولها وأطيافها إلى الأرض، وتفسير البيانات من مراصد مثل فيرمي وآيس كيوب.
في الوسط البينجمي، يبلغ معامل الانتشار للأشعة الكونية عادةً حوالي 10²⁸ سم²/ثانية — أي أكبر بنحو مليون مرة من معامل انتشار الحرارة في النحاس، مما يعكس المسافات الشاسعة بين أحداث التشتت.
| J | متغير | Diffusive flux (amount per unit area per unit time) — diffusive flux mole per square metre per second |
| c | متغير | Concentration of the diffusing species — تركيز mole per cubic metre |
| x | متغير | Spatial coordinate along the diffusion direction — موضع metre |
| D | ثابت | Material-specific proportionality constant relating flux to concentration gradient — معامل الانتشار = varies square metre per second |
| ∂/∂x | مؤثر | Partial derivative with respect to position — مشتقة جزئية |
| D | متغير | Diffusion coefficient — معامل الانتشار metre squared per second |
| E | متغير | Particle energy — طاقة joule |
| b | متغير | Energy scaling index |
| r_d | متغير | Diffusion length scale — diffusion length metre |
| D | متغير | Diffusion coefficient — معامل الانتشار metre squared per second |
| t | متغير | Time elapsed — زمن second |
| P | متغير | Probability density function — probability density |
| t | متغير | Time — زمن second |
| D | متغير | Diffusion coefficient — معامل الانتشار metre squared per second |
| ∇ | مؤثر | Spatial gradient — nabla operator |
| ∇· | مؤثر | Spatial divergence — divergence operator |
| ∂/∂t | مؤثر | Partial derivative with respect to time — مشتقة جزئية |
| \phi_i | متغير | vertical flux of species i — particle flux metre per second per square metre |
| n_i | متغير | number density of species i — number density per cubic metre |
| v | متغير | bulk vertical velocity — سرعة metre per second |
| K_{zz} | متغير | eddy diffusion coefficient — eddy diffusion coefficient square metre per second |
| n_{\text{tot}} | متغير | total number density — number density per cubic metre |
| X_i | متغير | mole fraction of species i — mole fraction |
| z | متغير | altitude — altitude metre |
| D_i | متغير | molecular diffusion coefficient of species i — معامل الانتشار square metre per second |
| H_i | متغير | scale height of species i — scale height metre |
| \alpha_T | متغير | thermal diffusion factor — thermal diffusion factor |
| T | متغير | temperature — درجة الحرارة kelvin |
| \frac{\partial}{\par | مؤثر | derivative with respect to altitude — مشتقة جزئية |
| \frac{d}{dz} | مؤثر | total derivative with respect to altitude — total derivative |
| D | متغير | Diffusion coefficient — معامل الانتشار metre squared per second |
| E | متغير | Particle energy — طاقة joule |
| B | متغير | Magnetic field strength — شدة المجال المغناطيسي tesla |
| R_inj | متغير | Injection scale (turbulence outer scale) — طول metre |
