Różne

To niesamowite niebieskie światło z reaktorów jądrowych? To promieniowanie Czerenkowa

To niesamowite niebieskie światło z reaktorów jądrowych? To promieniowanie Czerenkowa

W miniserialu „Czarnobyl”, kiedy reaktor wybucha po raz pierwszy, emanuje z niego niesamowite niebieskie światło.

W przerażających filmach zawsze złym pomysłem jest wejście do pokoju, z którego wydobywa się upiorne niebieskie światło.

Jak się okazuje, to straszne niebieskie światło jest prawdziwym zjawiskiem i to się nazywa Promieniowanie Czerenkowa.

Promieniowanie Czerenkowa powstaje, gdy naładowana cząstka, taka jak elektron, przemieszcza się przez ośrodek dielektryczny (izolator elektryczny, który może być polaryzowany przez przyłożone pole elektryczne) z prędkością większą niż prędkość światła w tym ośrodku.

ZWIĄZANE Z: PUBLICZNE TWORZENIE CZARNOBYLSKIEGO KRYZYSU: VALERY LEGASOV

Prędkość światła (do) w próżni ma stałą prędkość 299 792 458 metrów na sekundę, ale światło zwalnia do 225 000 000 metrów na sekundę w wodzie i do około 197 000 000 metrów na sekundę w szkle. Oznacza to, że poruszając się po wodzie, światło porusza się z prędkością zaledwie 3/4 prędkości, jaką osiąga w próżni; a podczas podróży przez szybę światło porusza się z 2/3 swojej prędkości w próżni.

Podczas reakcji jądrowych iw akceleratorach cząstek cząstki mogą być przyspieszane powyżej tych prędkości, ale wciąż mniej niż prędkość światła.

Pavel Cherenkov

Nazwa promieniowania Czerenkowa pochodzi od radzieckiego fizyka Pawła Aleksiejewicza Czerenkowa, który po raz pierwszy zauważył ten efekt w 1934 roku, kiedy butelka wody wystawiona na działanie promieniowania świeciła na niebiesko.

Ten rodzaj promieniowania został po raz pierwszy sformułowany w 1888 roku przez angielskiego policjanta Olivera Heaviside'a, a następnie ponownie w 1904 roku przez niemieckiego fizyka Arnolda Sommerfelda. W 1910 roku Marie Curie zaobserwowała niebieskie światło w stężonym roztworze radu.

Analogią do promieniowania Czerenkowa jest grzmot dźwiękowy powstający, gdy samolot leci szybciej niż prędkość dźwięku. Fale dźwiękowe generowane przez samolot poruszają się z prędkością dźwięku. Ponieważ poruszają się wolniej niż pędzący samolot, nie mogą rozprzestrzeniać się przed samolotem i zamiast tego tworzą front uderzeniowy.

Podobnie, skoro cząstka emitująca promieniowanie jest w ruchu, emituje stożek promieniowania, które porusza się w tym samym kierunku ruchu, co emitująca je cząstka. Różni się to od zjawiska fluorescencji, w którym elektrony odwzbudzają się i emitują widzialne promieniowanie we wszystkich kierunkach.

Dwaj koledzy Czerenkowa, Igor Tamm i Ilya Frank, opisali promieniowanie Czerenkowa w kontekście elektromagnetyzmu i teorii względności, a za swoją pracę wszyscy trzej otrzymali w 1958 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.

„Widzenie” Niewidzialnego

Jeśli naładowana cząstka uderzy w ciało szkliste oka ludzkiego, pojawiają się błyski promieniowania Czerenkowa. Było to używane we wczesnych dniach eksperymentów fizyki cząstek elementarnych przez naukowców, którzy „patrzyli” na niewidzialną wiązkę elektronów, aby „zobaczyć”, czy jest włączona.

Jeśli widzieli niebieskie błyski promieniowania Czerenkowa, wiedzieli, że jest włączone. Ponieważ więcej wiedziano o niebezpieczeństwach związanych z promieniowaniem, praktyka ta została wstrzymana.

Obecnie technicy energetyki jądrowej używają ilości niebieskiej poświaty lub promieniowania Czerenkowa w reaktorze do pomiaru radioaktywności zużytych prętów paliwowych.

Promieniowanie Czerenkowa jest również wykorzystywane w eksperymentach fizyki cząstek elementarnych do identyfikacji tworzonych cząstek, wykrywania neutrin i badania obiektów astronomicznych emitujących promieniowanie gamma, takich jak pozostałości supernowych.


Obejrzyj wideo: Wielkie wodne detektory neutrin - J. Zalipska, NCBJ (Lipiec 2021).