Het effect van Vavilov-Coenkova: Wat moet u weten?

Anonim

In Science Fiction-films worden nucleaire reactoren en nucleaire materialen altijd in blauw geschenen. Bijvoorbeeld, in de eerste film over de "Iron Man", verzamelde de held van Tony Stark door Robert Downey Younger een kleine nucleaire reactor die het kostuum voedt. Interessant is dat een karakteristieke blauwe gloed, afkomstig is van de reactor (de echte) - een echt bestaand fenomeen genaamd het effect van Vavilov-Cherenkov. Het is vanwege het dat het water rond de nucleaire reactoren echt helder blauw schijnt. Voor de eerste keer werd deze gloed opgemerkt door de Physicus Sergey Vavilov en zijn afgestudeerde student Pavel Cherenkov in het Laboratorium van het Physics and Mathematics Institute in 1933, toen ze zagen dat een waterfles werd beïnvloed door straling was verlicht met blauw licht. In 1958 ontving deze ontdekking van Chenkov de Nobelprijs in de natuurkunde en verdelen het met Ilya Frank en Igor Tamm, die experimenteel het bestaan ​​van het effect bevestigde. Hoewel de straling van Vavilov-Cherenkov pas na de publicatie door Albert Einstein Special Theory of Relativiteit is uitgelegd, werd het bestaan ​​voorspeld door de Engelse Erudite Oliver Hebisida in 1888.

Het effect van Vavilov-Coenkova: Wat moet u weten? 13073_1
Wanneer sommige deeltjes, zoals kosmische deeltjes, sneller bewegen dan de snelheid van het licht in een medium, verschijnt Vavilov-Cherenkov-straling.

Wat is Vavilov-Cherenkov-straling?

Het is onmogelijk om de snelheid van het licht in vacuo te overschrijden. Maar wanneer het elementaire deeltje in een dicht medium is, kan deze deze beperking overschrijden. Aldus kan het in vacuo in de vacuo in water in water vliegen, bijvoorbeeld 299.799 kilometers per seconde: aangezien de wetten van natuurkundigen de ogenblikkelijke verandering in snelheid verbieden, vliegt het deeltje, in het milieu, een beetje sneller dan lokale beperking. Tijdens de vlucht vertraagt ​​het deeltje verliezende energie die ergens moet gaan.

Aangezien Tass in een artikel is gewijd aan de Nobelprijs in de Nobelprijs in 1958, bij het remmen van de auto, beweegt kinetische energie in de verwarming van de remmen, en de superluminale deeltjes zijn overmaat in de vorm van stralingskwanta, dat wil zeggen, licht. Een van de kenmerken van Cherenkov-straling is dat het voornamelijk in een continu ultravioletspectrum is, en niet in felblauw.

Lees ook: Wetenschappers naderden het begrip waarom er een universum is

Interessant is dat Cherenkov-straling lijkt op het effect van een degelijke impact. Als het vliegtuig bijvoorbeeld langzamer beweegt dan de snelheid van het geluid, komt de afwijking van de lucht rond de vleugels van het vliegtuig soepel voor. Als de bewegingssnelheid echter de gemiddelde snelheid van het geluid overschrijdt, dan is er een plotselinge verandering in druk- en schokgolven die zich van een vliegtuig in een kegel met geluidsnelheid verspreiden.

Het effect van Vavilov-Coenkova: Wat moet u weten? 13073_2
Je hebt waarschijnlijk gemerkt dat de nucleaire reactor van de Tony Stark blauw licht schijnt.

Het feit dat straling verschijnt, de Vavilov, Chernok, Tamm en Frank in detail gecontroleerd. Sinds in 1951 werd Vavilov niet geworden, drie fysicisten ontvingen de Nobelprijs zeven jaar later. Dankzij hun werk, vandaag kunt u bijna overal de straling van Vavilov-Cherenkov observeren. Bij. Voorwaarden, natuurlijk, wat u weet waar u moet bekijken.

Wilt u op de hoogte blijven van het laatste nieuws uit de wereld van populaire wetenschap en hoge technologie? Abonneer u op ons kanaal in Telegram om niets interessants te missen!

Griezelig blauw licht

Wanneer Chenkovo-straling door het water loopt, bewegen de geladen deeltjes sneller dan het licht door dit medium. Het licht dat u ziet heeft dus een hogere frequentie (of kortere golflengte) dan de gebruikelijke golflengte. Omdat licht met een korte golflengte de overhand heeft in de straling van Cherenkov, lijkt de gloed blauw. Dit komt omdat het snel bewegende geladen deeltje de elektronen van watermoleculen prikkelt, die energie absorbiteren en vrijmaken in de vorm van fotonen van licht, terugkeren naar evenwicht. Meestal neutraliseren sommige van deze fotonen elkaar (destructieve interferentie), zodat de gloed niet zichtbaar is. Maar wanneer het deeltje sneller beweegt dan het licht door het water kan gaan, creëert de schokgolf een constructieve interferentie die we als een gloed zien.

Het is interessant: hoe ziet het kleinste deeltje in het universum eruit?

Het effect van Vavilov-Coenkova: Wat moet u weten? 13073_3
Stralingsspectrum Cherenkov is continu en de intensiteit neemt toe met een frequentie; Dit is precies wat hem een ​​griezelige blauwe kleur geeft, die je ziet in de foto's van de zwembadreactoren.

Gelukkig kan de straling van Vavilov-Cherenkov niet alleen worden gebruikt, zodat water in het nucleaire laboratorium blauw zal schijnen. Dus, in de reactor van het bassintype, kan het aantal blauwe luminescentie worden gebruikt om de radioactiviteit van de uitlaatbrandstofstangen te meten. Straling wordt gebruikt in experimenten in de fysica van elementaire deeltjes - natuurkunde hoop dat het hen zal helpen de aard van de onderwijs deeltjes te bepalen.

Bovendien treedt Chenkovo-straling op wanneer kosmische stralen en geladen deeltjes omgaan met de atmosfeer van de aarde, derhalve, om deze verschijnselen te meten, de detectie van neutrino's en de studie van de stralende gammastralen van astronomische objecten, zoals Supernova, detectoren worden gebruikt.

Over wat werd gepresenteerd door de Nobelprijs in de natuurkunde in 2020 en waarom wetenschappers van mening zijn dat andere universums bestonden aan een grote explosie, vertelde ik in dit artikel.

Interessant genoeg, als relativistische geladen deeltjes in het glasachtige lichaam van het menselijk oog raken, dan zie je de flitsen van Chenkovsky-straling, bijvoorbeeld, van de effecten van kosmische stralen of als gevolg van een nucleair ongeluk, dus het is beter om te onthouden van dit heldere spektakel.

Lees verder