Mitmesugust

See tuumareaktorite jube sinine valgus? See on Tšerenkovi kiirgus

See tuumareaktorite jube sinine valgus? See on Tšerenkovi kiirgus

Minisarjas "Tšernobõli", kui reaktor esimest korda plahvatab, paiskub sellest õudselt sinist valgust.

Hirmutavates filmides on alati halb mõte siseneda ruumi, kust paistab õudne sinine valgus.

Nagu selgub, on see õudne sinine valgus tõeline nähtus ja seda nimetatakse Tšerenkovi kiirgus.

Tšerenkovi kiirgus tekib siis, kui laetud osake, näiteks elektron, läbib dielektrilist keskkonda (elektriisolaator, mida saab rakendatava elektrivälja abil polariseerida) kiirusega, mis on suurem kui selle keskkonna valguse kiirus.

SEOTUD: TŠERNOBÜÜLIKRIISI AVALIK NÄGU: VALERY LEGASOV

Valguse kiirus (c) vaakumis on konstant 299 792 458 meetrit sekundis, kuid valgus aeglustub vees 225 000 000 meetrini sekundis ja klaasis umbes 197 000 000 meetrini sekundis. See tähendab, et läbi vee liikudes liigub valgus vaakumkiirusel vaid 3/4 kiirusest; ja läbi klaasi liikudes liigub valgus vaakumis 2/3 kiirusest.

Tuumareaktsioonide ajal ja osakeste kiirendites võivad osakesed kiireneda üle nende kiiruste, kuid siiski vähem kui valguskiirus.

Pavel Tšerenkov

Tšerenkovi kiirgus on nimetatud Nõukogude füüsiku Pavel Aleksejevitš Tšerenkovi järgi, kes märkas selle mõju esmakordselt 1934. aastal, kui kiirgusega kokku puutunud veepudel hõõgus sinisena.

Seda tüüpi kiirgust teoreetiliselt esitas 1888. aastal inglise polüaat Oliver Heaviside, seejärel taas saksa füüsik Arnold Sommerfeld 1904. aastal. 1910. aastal jälgis Marie Curie sinist valgust raadiumi kontsentreeritud lahuses.

Analoogia Tšerenkovi kiirgusega on helibuum, mis tekib siis, kui lennuk lendab helikiirusest kiiremini. Lennuki tekitatud helilained liiguvad helikiirusel. Kuna nad sõidavad kiirust ületavast lennukist aeglasemalt, ei saa nad lennukist edasi liikuda ja moodustavad hoopiski šokirinde.

Samamoodi, kuna kiirgust kiirgav osake liigub, kiirgab ta a käbi kiirgusest, mis liigub samasuguses liikumissuunas kui seda kiirgav osake. See erineb fluorestsentsi nähtusest, kus elektronid ergastavad ja kiirgavad nähtavat kiirgust igas suunas.

Kaks Tšerenkovi kolleegi Igor Tamm ja Ilya Frank kirjeldasid Tšerenkovi kiirgust elektromagnetismi ja relatiivsusteooria kontekstis ning töö eest pälvisid kõik kolm 1958. aastal Nobeli füüsikaauhinna.

Nähtamatu "nägemine"

Kui laetud osake tabab inimsilma klaaskeha, ilmuvad Tšerenkovi kiirgushood. Seda kasutasid osakestefüüsikakatsete algusaegadel teadlased, kes "vaataksid" nähtamatusse elektronkiire, et "näha", kas see on sisse lülitatud.

Kui nad nägid Tšerenkovi kiirguse siniseid välke, teadsid nad, et see on sisse lülitatud. Kuna kiirguse ohtude kohta oli rohkem teada, lõpetati see praktika.

Tänapäeval kasutavad tuumaenergeetikud reaktoris sinise sära ehk Tšerenkovi kiirgust, et mõõta kasutatud tuumkütuse vardade radioaktiivsust.

Tšerenkovi kiirgust kasutatakse osakestefüüsika katsetes ka loodavate osakeste tuvastamiseks, neutriinode tuvastamiseks ja gammakiirt kiirgavate astronoomiliste objektide, näiteks supernoovade jäänuste uurimiseks.