Vavilov-Cerenkovan vaikutus: Mitä sinun tarvitsee tietää?

Anonim

Tieteisissä kalvoissa ydinreaktorit ja ydinmateriaalit ovat aina sinisenä. Esimerkiksi ensimmäisessä elokuvassa "Iron Man", Robert Downey-nuoremman suorittama Tony Stark kerää pienen ydinreaktorin, joka ruokkii pukua. Mielenkiintoista, tyypillinen sininen hehku, joka on peräisin reaktorista (olla todellinen) - Todella olemassa oleva ilmiö, jota kutsutaan Vavilov-Cherenkovin vaikutuksesta. Se johtuu siitä, että ydinreaktoreiden ympäröivä vesi todella loistaa kirkkaan sinisenä. Ensimmäistä kertaa Fyysikko Sergey Vavilov ja hänen jatko-opiskelija Pavel Cherenkov huomasi fyysisen fysiikan ja matematiikan instituutin laboratoriossa vuonna 1933, kun he näkivät, että säteilylle vaikutti vesipullo, syttyi sinisellä valolla. Vuonna 1958 Chenkov: n löytö sai Fysiikan Nobel-palkinnon, jakamalla sen Ilya Frank ja Igor Tamm, joka kokee voimakkaasti vaikutuksen olemassaolon. Vaikka Vavilov-Cherenkovin säteily selittiin vasta Albert Einsteinin suhteellisuusteorian julkaisemisen jälkeen, sen olemassaolo ennusti Englanti Erudite Oliver Hebisida vuonna 1888.

Vavilov-Cerenkovan vaikutus: Mitä sinun tarvitsee tietää? 13073_1
Kun jotkut hiukkaset, kuten kosmiset hiukkaset, liikkuvat nopeammin kuin valon nopeus joissakin keskisuurissa, Vavilov-Cherenkovin säteily tulee näkyviin.

Mikä on Vavilov-Cherenkovin säteily?

On mahdotonta ylittää valon nopeutta tyhjössä. Mutta kun elementtipartikkeli on tiheässä väliaineessa, se voi ylittää tämän rajoituksen. Näin ollen hiukkaset ylikellotetaan tyhjössä, voi lentää veteen nopeudella, esimerkiksi 299,799 kilometriä sekunnissa: Koska fyysikkojen laki kieltää nopean nopeuden, hiukkanen muutoksen ympäristössä, lentää jonkin verran etäisyyttä nopeammin kuin paikallinen rajoitus. Lennon aikana hiukkas hidastaa energian menettämistä, joka tarvitsee mennä jonnekin.

Kun Tass kirjoittaa artikkelissa Nobel-palkinnolle vuonna 1958 fysiikka, jarruttaessa autoa, kineettinen energia siirtyy jarrujen lämmitykseen ja superluminaaliset hiukkaset ylimääräinen säteilyvantana, eli valo. Yksi Cherenkovin säteilyn ominaisuuksista on se, että se on pääasiassa jatkuvassa ultraviolettispektrissä eikä kirkkaassa sinisessä.

Lue myös: Tutkijat lähestyivät ymmärrystä, miksi on olemassa maailmankaikkeus

Mielenkiintoista on, että Cherenkovin säteily on samanlainen kuin äänen vaikutus. Jos esimerkiksi ilma liikkuu hitaammin kuin äänen nopeus, ilma-aluksen siipien ympärillä ilmaa esiintyy sujuvasti. Jos liikkumisnopeus ylittää äänen keskimääräisen nopeuden, sitten on äkillinen paineen ja iskun aallonmuutos, joka on levinnyt kartion lentokoneesta, jolla on äänen nopeus.

Vavilov-Cerenkovan vaikutus: Mitä sinun tarvitsee tietää? 13073_2
Olet todennäköisesti huomannut, että Tony Starkin ydinreaktori loistaa sinistä valoa.

Se, että säteily ilmestyy, Vavililov, Chernok, Tamm ja Frank tarkastetaan yksityiskohtaisesti. Vuodesta 1951 lähtien Vavillov ei tullut, kolme fyysikua sai Nobel-palkinnon seitsemän vuotta myöhemmin. Työn ansiosta voit tarkkailla Vavililov-Cherenkovin säteilyä lähes missä tahansa. AT. Tietenkin, tietenkin, mitä tiedät, mistä katsella.

Haluatko pysyä ajan tasalla viimeisimmistä uutisista suosittujen tieteen ja korkean teknologian maailmasta? Tilaa kanavamme Telegramissa, jotta et menetä mitään mielenkiintoista!

Kammottava sininen valo

Kun Chenkovon säteily kulkee veden läpi, varautuneet hiukkaset liikkuvat nopeammin kuin valo tämän välineen läpi. Siten valo, jonka näet, on suurempi taajuus (tai lyhyempi aallonpituus) kuin tavallinen aallonpituus. Koska valo lyhyellä aallonpituudella vallitsee Cherenkovin säteilyllä, hehku näyttää sinisenä. Tämä johtuu siitä, että nopeasti liikkuva varautunut partikkeli herättää vesimolekyylien elektroneja, jotka imevät energiaa ja vapauttavat sen valon fotonien muodossa, palaavat tasapainoon. Yleensä jotkin näistä fotonista neutraloivat toisiaan (tuhoavaa häiriöitä), joten hehku ei ole näkyvissä. Mutta kun hiukkasliike siirtyy nopeammin kuin valo voi kulkea veden läpi, shokki aalto luo rakentavaa häiriöitä, joita näemme hehkuksi.

On mielenkiintoista: Mitä pienin hiukkanen maailmankaikkeudessa näyttää?

Vavilov-Cerenkovan vaikutus: Mitä sinun tarvitsee tietää? 13073_3
Säteilyspektri Cherenkov on jatkuva ja sen intensiteetti kasvaa taajuudella; Juuri tämä antaa hänelle kammottavan sinisen värin, jonka näet uima-altaan reaktoreiden kuvissa.

Onneksi Vavilov-Cherenkovin säteilyä voidaan käyttää paitsi siten, että ydinlaboratoriossa oleva vesi paistaa sinistä. Joten altaaseen reaktorissa sinisen luminesenssin määrää voidaan käyttää pakokaasujen polttoainetangojen radioaktiivisuuden mittaamiseen. Säteilyä käytetään kokeissa elementaaristen hiukkasten fysiikassa - fysiikka toivoo, että se auttaa heitä määrittämään tutkimuksen mukaisten hiukkasten luonteen.

Lisäksi Chenkovon säteily tapahtuu, kun kosmiset säteet ja varautuneet hiukkaset ovat vuorovaikutuksessa maapallon ilmakehän kanssa näiden ilmiöiden mittaamiseksi, neutrinoiden havaitsemiseksi ja tähtitieteellisten esineiden säteilevien gammasäteiden, kuten SuperNovan säteilyn, havaitsemisen, ilmaisimet käytetään.

Tietoja siitä, mitä Nobel-palkinto fysiikassa vuonna 2020 ja miksi tutkijat uskovat, että muut universit ovat olemassa suurelle räjähdykselle, sanoin tässä artikkelissa.

Mielenkiintoista, jos relativistiset varautuneet hiukkaset osuvat ihmisen silmän lasimaiseen runkoon, näet esimerkiksi Chenkovskin säteilyn vilkkuu esimerkiksi kosmisen säteiden vaikutuksista tai ydinonnettomuuden seurauksena, joten on parempi pidättäytyä Tästä kirkkaasta spektaakkeesta.

Lue lisää