Τι είναι η ακτινοβολία Cherenkov;
Έχετε δει ποτέ φωτογραφίες υποβρύχιων πυρηνικών αντιδραστήρων, με μια «απόκοσμη» μπλε λάμψη γύρω τους; Αυτό δεν είναι κάποιο εφέ της ταινίας. Πρόκειται για πραγματικό φαινόμενο που ονομάζεται ακτινοβολία Cherenkov.
Η ακτινοβολία πήρε το όνομά της από τον Pavel Alekseyevich Cherenkov, σοβιετικό επιστήμονα που την παρατήρησε το 1934 και την εξήγησε το 1937. Για το έργο του αυτό βραβεύτηκε με Νόμπελ Φυσικής το 1958.
Ο «αγώνας ταχύτητας»
Το φαινόμενο σχετίζεται με τον αγώνα ταχύτητας ανάμεσα στο φως και τα φορτισμένα σωματίδια. Στο κενό, το φως είναι πάντα ταχύτερο. Κανένα σωματίδιο δεν μπορεί να ταξιδέψει γρηγορότερα.
Όμως, όταν το φως περνά από ένα άλλο μέσο, όπως το νερό, η ταχύτητά του μειώνεται. Αν τα ηλεκτρόνια που εκπέμπονται από τον αντιδραστήρα ταξιδεύουν ταχύτερα από το φως μέσα στο νερό, τότε εκπέμπεται ενέργεια με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας.
Μια «έκρηξη φωτός»
Το φαινόμενο είναι ανάλογο με την «ηχητική έκρηξη» (sonic boom) ενός αεροσκάφους που ξεπερνά την ταχύτητα του ήχου. Στην περίπτωση της ακτινοβολίας Cherenkov, έχουμε μια «έκρηξη φωτός».
Η ακτινοβολία απλώνεται σε κώνο, τον οποίο αντιλαμβανόμαστε ως γαλαζωπή λάμψη. Είναι πιο έντονη στα μικρότερα μήκη κύματος, γι’ αυτό εμφανίζεται μπλε.
Γιατί μπλε και όχι μοβ;
Αν το μικρότερο μήκος κύματος αντιστοιχεί στο μοβ, γιατί η λάμψη είναι μπλε; Δύο λόγοι το εξηγούν:
-
Το ανθρώπινο μάτι είναι πιο ευαίσθητο στο μπλε από ό,τι στο μοβ.
-
Το μοβ φως απορροφάται από το νερό πολύ περισσότερο από το μπλε.
Η σημασία της μπλε λάμψης
Η ένταση της μπλε λάμψης δείχνει την ποσότητα της ακτινοβολίας που εκπέμπεται από τον αντιδραστήρα. Αυτό το χαρακτηριστικό είναι πολύ χρήσιμο για την παρακολούθηση της ασφάλειας και της αποτελεσματικότητας των πυρηνικών αντιδραστήρων.
Fun fact
Το 1910 η Marie Curie είχε παρατηρήσει ένα αχνό μπλε φως σε πυκνό διάλυμα ραδίου!
Φωτογραφία: Argonne National Laboratory (wikipedia)
Αν σου άρεσε το άρθρο για την ακτινοβολία Cherenkov, μπορείς να συνεχίσεις την ανάγνωση με ένα άρθρο σχετικό με τα ολογράμματα ή ένα άρθρο σχετικά με τον αριθμό Avogadro.
