En les pel·lícules de ciència ficció, els reactors nuclears i els materials nuclears sempre es barregen en blau. Per exemple, en la primera pel·lícula sobre el "Iron Man", l'heroi de Tony Stark interpretat per Robert Downey més jove recull un petit reactor nuclear que alimenta el vestit. Curiosament, una brillantor blau característic, que emana del reactor (sigui real): un fenomen realment existent anomenat l'efecte de Vavilov-Cherenkov. És a causa d'això que l'aigua que envolta els reactors nuclears brilla de color blau brillant. Per primera vegada, aquest Físic va ser notat pel físic Sergey Vavilov i el seu graduat estudiant Pavel Cherenkov al laboratori de l'Institut de Física i Matemàtiques el 1933, quan van veure que una ampolla d'aigua estava influenciada per la radiació es va il·luminar amb llum blava. En 1958, per a aquest descobriment de Chenkov va rebre el Premi Nobel de Física, dividint-ho amb Ilya Frank i Igor Tamm, que va confirmar experimentalment l'existència de l'efecte. Tot i que la radiació de Vavilov-Cherenkov només es va explicar després de la publicació per Albert Einstein Teoria Especial de la Relativitat, la seva existència va ser prèviament per l'anglès Erudite Oliver Hebisida el 1888.
Què és la radiació de Vavilov-Cherenkov?
És impossible superar la velocitat de la llum en vacuo. Però quan la partícula elemental es troba en un mitjà dens, pot superar aquesta limitació. Per tant, la partícula overclocked en vacuo pot volar a l'aigua a la velocitat, per exemple, 299.799 quilòmetres per segon: ja que les lleis dels físics prohibeixen el canvi instantani de velocitat, la partícula, que es troba en el medi ambient, vola una mica més ràpid que la restricció local. Durant el vol, la partícula disminueix la pèrdua d'energia que necessita anar a algun lloc.
Com a Tass escriu en un article dedicat al premi Nobel en 1958 física, en frenar el cotxe, l'energia cinètica es mou a la calefacció dels frens, i les partícules superluminals són excedents en forma de radiació Quanta, és a dir, la llum. Una de les característiques de la radiació de Cherenkov és que es basa principalment en un espectre ultraviolat continu i no en blau brillant.
Llegiu també: els científics es van acostar a la comprensió per què hi ha un univers
Curiosament, la radiació de Cherenkov és similar a l'efecte de l'impacte sòlid. Per exemple, si l'avió es mou més lent que la velocitat del so, llavors la desviació de l'aire al voltant de les ales de l'avió es produeix sense problemes. No obstant això, si la velocitat del moviment supera la velocitat mitjana del so, hi ha un canvi sobtat en les ones de pressió i xoc es va estendre des d'un avió en un con amb velocitat de so.
El fet que aparegui la radiació, el Vavilov, Chernok, Tamm i Frank van comprovar detalladament. Des de 1951, Vavilov no es va convertir, tres físics van rebre el Premi Nobel set anys després. Gràcies al seu treball, avui es pot observar la radiació de Vavilov-Cherenkov gairebé en qualsevol lloc. A. Condicions, per descomptat, el que saps on veure.
Voleu estar al dia de les últimes notícies del món de la ciència popular i d'alta tecnologia? Subscriviu-vos al nostre canal a Telegram per no perdre res interessant.
Llum blava esgarrifosa
Quan la radiació Chenkovo passa per l'aigua, les partícules carregades es mouen més ràpidament que la llum a través d'aquest mitjà. Per tant, la llum que veieu té una freqüència més alta (o una longitud d'ona més curta) que la longitud d'ona habitual. Atès que la llum amb una longitud d'ona curta preval a la radiació de Cherenkov, la brillantor sembla blava. Això es deu al fet que la partícula carregada ràpidament en moviment excita els electrons de molècules d'aigua, que absorbeixen l'energia i alliberen-la en forma de fotons de llum, tornant a l'equilibri. Normalment, alguns d'aquests fotons neutralitzen entre si (interferència destructiva), de manera que la resplendor no és visible. Però quan la partícula es mou més ràpid que la llum pot passar per l'aigua, l'ona de xoc crea una interferència constructiva que veiem com a resplendor.
És interessant: com sembla la partícula més petita de l'univers?
Afortunadament, la radiació de Vavilov-Cherenkov es pot utilitzar no només perquè l'aigua al laboratori nuclear brilli blau. Així, en el reactor del tipus de conca, el nombre de luminescència blava es pot utilitzar per mesurar la radioactivitat de les barres de combustible d'escapament. La radiació s'utilitza en experiments en la física de les partícules elementals: l'esperança de física que els ajudarà a determinar la naturalesa de les partícules en estudi.
A més, la radiació de Chenkovo es produeix quan els raigs còsmics i les partícules carregades interactuen amb l'atmosfera de la Terra, per tant, per mesurar aquests fenòmens, la detecció de neutrins i l'estudi dels raigs gamma radiants d'objectes astronòmics, com ara Supernova restes, detectors s'utilitzen.
Sobre el que va ser presentat pel Premi Nobel de Física el 2020 i per què els científics creuen que altres universos existien a una gran explosió, vaig dir en aquest article.
Curiosament, si les partícules carregades relativistes van colpejar en el cos vítreo de l'ull humà, llavors es poden veure els flaixos de la radiació Chenkovsky, per exemple, dels efectes dels rajos còsmics o com a conseqüència d'un accident nuclear, de manera que és millor abstenir-se d'aquest brillant espectacle.