Promieniowanie lub efekt Czerenkowa jest ciekawy niebieskawe światło jest to w rzeczywistości promieniowanie elektromagnetyczne wytwarzane przez przechodzenie cząstek w ośrodku z prędkością większą niż prędkość światła w tym ośrodku.
Prędkość światła zależy od medium i osiąga maksymalną wartość w próżni. Prawdą jest, że istnieje przekonanie, że wartość prędkości światła nie może zostać przekroczona, zgodnie ze Szczególną Teorią Względności, która ustala prędkość światła w próżni na 300,000 XNUMX km/s, ale w ośrodku w taki, który jest z konieczności gorszy.
Początki badań promieniowania Czerenkowa
W 1934 r. sowiecki fizyk Pawel Aleksiejewicz Czerenkow (czasami pisany Czerenkow, Czerenchow, a nawet Cerenchow) prowadził eksperymenty związane z radioaktywnością, kiedy zaobserwował ciekawe zjawisko: wstrząsanie butelką wypełnioną wodą zawierającą bardzo wysokie promieniowanie alfa lub beta, energię (naładowane cząstki, takie jak jądra helu lub elektrony poruszające się bardzo szybko), butelka jarzyła się niebieskawym światłem.
Gdy wysokoenergetyczne elektrony przemieszczają się przez wodę, gdzie prędkość światła wynosi „tylko” 225,000 XNUMX km/s, efekt optyczny tworzony jest odpowiednik Sonic Boom efekt wytwarzany przez strumień, gdy przekracza prędkość dźwięku w powietrzu, ale stosowany do luminescencji.
Efekt Czerenkowa w wodzie reaktora jądrowego.
Efekt Czerenkowa pojawia się jako niebieski blask , na przykład w basenach z wodą z reaktorów jądrowych i promienników gamma. W tym przypadku efekt jest powodowany przez cząstki pochodzące z reaktora lub promiennika, które poruszają się z prędkością większą niż prędkość światła w wodzie. Światło to rozchodzi się w ośrodku w kształcie stożka wzdłuż ścieżki naładowanej cząstki.
Promieniowanie Czerenkowa występuje tylko wtedy, gdy cząstka przechodząca przez ośrodek jest naładowana elektrycznie, na przykład proton. Aby wystąpiło promieniowanie Czerenkowa, medium musi być dielektrykiem.
Czerenkow otrzymał Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki w 1958 r. dla jego odkryć związanych z tą reakcją musi ona składać się z atomów lub cząsteczek, na które może oddziaływać pole elektryczne. Dlatego proton podróżujący przez ośrodek zbudowany z neutronów, na przykład, nie emitowałby promieniowania Czerenkowa.
Narzędzia i zastosowania efektu Czerenkowa
Badanie tych reakcji nie pozostało prostą ciekawostką naukową, ale dało początek różnym zastosowaniom i ewolucji oryginalnych badań. Teleskopy Czerenkowa to bardzo precyzyjne narzędzia, których celem jest wykrywanie wysokoenergetycznych promieni gamma , z prędkością zbliżoną do prędkości światła, podróżując w próżni.
Być może najbardziej znanym jest teleskop MAGIC (Major Atmospheric Gamma-Ray Imaging Cherenkov) na Teneryfie, który wykrywa bardzo wysokoenergetyczne promienie gamma z powodu promieniowania Czerenkowa, które wytwarzają w atmosferze, chociaż istnieją inne, takie jak VERITAS, CANGAROO-III , MAGIC i HESS, aby określić, gdzie iz jaką energią generowane są promienie kosmiczne, a tym samym móc zrozumieć
lepsza fizyka kosmosu.
Efekt Czerenkowa jest również bardzo przydatny w detektorach cząstek, gdzie wspomniane promieniowanie jest używane jako znacznik. Szczególnie w detektory neutrin ciężkiej wody, takie jak jako Super Kamiokande lub Super-K, jedno z najdokładniejszych obserwatoriów na świecie, położone kilometr pod powierzchnią Gifu w Japonii.
Ponieważ mierząc kąt między promieniowaniem (światłem) a ścieżką cząstki, można określić prędkość cząstki, efekt jest wykorzystywany w Licznik Czerenkowa , urządzenie do wykrywania bardzo szybkich cząstek i określania ich prędkości lub do rozróżniania cząstek o różnych prędkościach.
