Dans les films de science-fiction, les réacteurs nucléaires et les matières nucléaires sont toujours brillamment brillants en bleu. Par exemple, dans le premier film sur le "Iron Man", le héros de Tony Stark joue par Robert Downey Younger recueille un petit réacteur nucléaire qui nourrit le costume. Fait intéressant, une brillance bleue caractéristique, émanant du réacteur (être la vraie) - un phénomène vraiment existant appelé l'effet de Vavilov-Cherenkov. C'est à cause de cela que l'eau entourant les réacteurs nucléaires brille vraiment bleu vif. Pour la première fois, cette lueur a été remarquée par le physicien Sergey Vavilov et son étudiant diplômé Pavel Cherenkov dans le laboratoire de l'Institut de physique et de mathématique en 1933, lorsqu'ils ont vu qu'une bouteille d'eau était influencée par le rayonnement était allumée de lumière bleue. En 1958, pour cette découverte de Chenkov a reçu le prix Nobel de la physique, la divisant avec Ilya Frank et Igor Tamm, qui a confirmé expérimentalement l'existence de l'effet. Bien que le rayonnement de Vavilov-Cherenkov n'ait expliqué qu'après la publication de la théorie de la relativité spéciale d'Albert Einstein, son existence a été prédite par l'érudite anglais Oliver Hebisida en 1888.
Quel est le rayonnement Vavilov-Cherenkov?
Il est impossible de dépasser la vitesse de la lumière sous vide. Mais lorsque la particule élémentaire est dans un milieu dense, elle peut dépasser cette limitation. Ainsi, la particule overclockée sous vide peut voler dans de l'eau à la vitesse, par exemple 299 799 kilomètres par seconde: puisque les lois des physiciens interdisent l'évolution instantanée de la vitesse, de la particule, d'être dans l'environnement, vole une certaine distance plus rapidement que la restriction locale. Pendant le vol, la particule ralentit la perte d'énergie qui doit aller quelque part.
Comme Tass écrit dans un article dédié au prix Nobel de la physique de 1958, lors du freinage de la voiture, l'énergie cinétique se déplace dans le chauffage des freins et les particules superluminales sont des excès sous forme de rayonnement Quant, c'est-à-dire que la lumière. L'une des caractéristiques du rayonnement Cherenkov est qu'il s'agit principalement d'un spectre ultraviolet continu et non de bleu vif.
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Fait intéressant, le rayonnement Cherenkov est similaire à celui de l'impact acoustique. Par exemple, si l'aéronef se déplace plus lentement que la vitesse du son, la déviation de l'air autour des ailes de l'aéronef se produit sans heurts. Toutefois, si la vitesse de mouvement dépasse la vitesse moyenne du son, il existe un changement soudain de la pression et des ondes de choc propagés à partir d'un avion dans un cône à vitesse sonore.
Le fait que le rayonnement apparaisse, le Vavilov, Tchernok, Tamm et Frank vérifiés en détail. Depuis en 1951, Vavilov n'est pas devenu devenu, trois physiciens ont reçu le prix Nobel sept ans plus tard. Grâce à leur travail, vous pouvez aujourd'hui observer le rayonnement de Vavilov-Cherenkov presque n'importe où. À. Conditions, bien sûr, qu'est-ce que vous savez où regarder.
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Lumière bleue effrayante
Lorsque le rayonnement de Chenkovo traverse de l'eau, les particules chargées se déplaçaient plus rapidement que la lumière à travers ce milieu. Ainsi, la lumière que vous voyez a une fréquence plus élevée (ou une longueur d'onde plus courte) que la longueur d'onde habituelle. Comme la lumière avec une courte longueur d'onde prévaut dans le rayonnement Cherenkov, la lueur semble bleue. En effet, la particule chargée en mouvement rapide excite les électrons de molécules d'eau, qui absorbent l'énergie et le libère sous la forme de photons de lumière, retournant à l'équilibre. Habituellement, certains de ces photons se neutralisent (interférences destructrices), de sorte que la lueur n'est pas visible. Mais lorsque la particule se déplace plus rapidement que la lumière peut traverser l'eau, la vague de choc crée une interférence constructive que nous considérons comme une lueur.
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Heureusement, le rayonnement de Vavilov-Cherenkov peut être utilisé non seulement pour que l'eau dans le laboratoire nucléaire brille bleue. Donc, dans le réacteur du type de bassin, le nombre de luminescences bleues peut être utilisé pour mesurer la radioactivité des tiges de combustible d'échappement. Les radiations sont utilisées dans les expériences de la physique des particules élémentaires - Physique espère qu'il les aidera à déterminer la nature des particules à l'étude.
De plus, le rayonnement de Chenkovo se produit lorsque des rayons cosmiques et des particules chargées interagissent avec l'atmosphère de la terre, afin de mesurer ces phénomènes, la détection des neutrinos et l'étude des rayons gamma rayonnants d'objets astronomiques, tels que les restes de Supernova, des détecteurs sont utilisés.
À propos de ce qui a été présenté par le prix Nobel de la physique en 2020 et pourquoi les scientifiques estiment que d'autres univers existent à une grande explosion, j'ai raconté dans cet article.
Fait intéressant, si des particules chargées relativistes frappées dans le corps vitré de l'œil humain, vous pouvez voir les éclairs du rayonnement Chenkovsky, par exemple des effets des rayons cosmiques ou à la suite d'un accident nucléaire, il est donc préférable de s'abstenir de ce spectacle lumineux.