V znanstvenih fantastičnih filmih se jedrski reaktorji in jedrski materiali vedno negajo v modri barvi. Na primer, v prvem filmu o "Iron Man", junak Tony Stark, ki ga je izvedla Robert Downey mlajši zbira majhen jedrski reaktor, ki hrani kostum. Zanimivo je, da je značilen modri sijaj, ki izhaja iz reaktorja (bodi pravi) - res obstoječi fenomen, ki se imenuje učinek Vavilov-Chreenkov. To je zaradi tega, da voda, ki obdaja jedrski reaktorji, res sije svetlo modro. Prvič, ta sijaj je opazil fizik Sergey Vavilov in njegov podiplomski študent Pavel Cherenkov v laboratoriju fizike in matematičnega inštituta leta 1933, ko so videli, da je steklenica vode vplivala sevanje z modro svetlobo. Leta 1958 je za to odkritje Chenkov prejelo Nobelovo nagrado v fiziki, ki jo je delil z Ilya Frankom in Igor Tamm, ki je eksperimentalno potrdil obstoj učinka. Čeprav je bilo sevanje Vavin-Chreenkov pojasnjeno šele po objavi Albert Einstein posebne teorije relativnosti, je njegov obstoj predvidel angleški Eruditni Oliver Hebisida leta 1888.
Kaj je Vavilov-Cherenkovsko sevanje?
Nemogoče je preseči hitrost svetlobe v vakuumu. Ko pa je elementarski delček v gostem mediju, lahko preseže to omejitev. Tako se delci, ki je overclocked v vakuumu, leti v vodo s hitrostjo, na primer, 299,799 kilometrov na sekundo: ker zakoni fizikasti prepovejo takojšnje spremembe hitrosti, delca, ki je v okolju, leti daleč od lokalne omejitve. Med letom se delci upočasnijo izgubo energije, ki mora nekje iti.
Kot piše TASS v članku, ki je namenjen Nobelovi nagradi leta 1958, ko zavira avto, kinetična energija se premakne v ogrevanje zavorov, in superluminalni delci presežek v obliki sevalnih kvancev, to je svetloba. Ena od značilnosti ChERENKOV sevanja je, da je večinoma v nenehnem ultravijoličnem spektru, in ne v svetlo modri barvi.
Preberite tudi: Znanstveniki so se približali razumevanju, zakaj je vesolje
Zanimivo je, da je Cherenkovsko sevanje podoben učinku vpliva zvoka. Na primer, če se zrakoplov premika počasneje kot hitrost zvoka, se odstopanje zraka okoli kril zrakoplova nemoteno pojavlja. Če pa hitrost gibanja presega povprečno hitrost zvoka, potem obstaja nenadna sprememba tlaka in udarnih valov, ki se razprostirajo iz letala v stožcu z zvočno hitrostjo.
Dejstvo, da se pojavi sevanje, Vavilov, Chernok, Tamm in Frank so podrobno preverili. Od leta 1951, Vavilov ni postal, trije fiziki prejeli Nobelovo nagrado sedem let kasneje. Zahvaljujoč njihovim delom, danes lahko opazujete sevanje Vavilov-Cherenkov skoraj kjerkoli. Na. Pogoji, seveda, kaj veste, kje gledati.
Želite slediti najnovejšim novicam iz sveta popularne znanosti in visoke tehnologije? Naročite se na naš kanal v telegramu, da ne zamudite ničesar zanimivega!
Grozljiva modra svetloba
Ko Chenkovi sevanje prehaja skozi vodo, se napolnjeni delci premikajo hitreje od svetlobe skozi ta medij. Tako je svetloba, ki jo vidite, ima višjo frekvenco (ali krajše valovno dolžino) kot običajno valovno dolžino. Ker svetloba s kratko valovno dolžino prevladuje v ChERENKOV sevanju, se sijaj zdi modro. To je zato, ker se hitro gibljejo napolnjen delček vznemirja elektrone vodnih molekul, ki absorbirajo energijo in jo sproščajo v obliki fotonov svetlobe, ki se vračajo v ravnovesje. Običajno nekateri od teh fotonov nevtralizirajo drug drugega (uničujoče motnje), zato sijaj ni viden. Toda ko se delci premakne hitreje, kot lahko svetloba gre skozi vodo, udarni val ustvarja konstruktivno motnje, ki ga vidimo kot sijaj.
Zanimivo je: Kakšen je najmanjši delček v vesolju?
Na srečo se lahko sevanje Vavilov-Chreenkov uporablja ne le tako, da bo voda v jedrskem laboratoriju sijala modro. Torej, v reaktorju vrste bazena, se lahko število modre luminescence uporabimo za merjenje radioaktivnosti izpušnih gorivnih palic. Sevanje se uporablja v eksperimentih fizike osnovnih delcev - fizika upanje, da jim bo pomagalo določiti naravo delcev, ki so bili v študiji.
Poleg tega se Chenkovo sevanje pojavi, ko kozmični žarki in nabiti delci medsebojno delujejo z ozračjem zemlje, zato merjenje teh pojavov, detekcijo nevtrina in študija sevalnih gama žarkov astronomskih objektov, kot so Supernova ostanki, detektorji so uporabljeni.
O tem, kar je prejela Nobelova nagrada v fiziki leta 2020 in zakaj znanstveniki verjamejo, da so v veliki eksploziji obstajale druga vesolja, sem povedal v tem članku.
Zanimivo je, da, če se relativistični nabiti delci udarijo v steklovelo telo človeškega očesa, potem si lahko ogledate utripe Chenkovsky sevanja, na primer iz učinkov kozmičnih žarkov ali zaradi jedrske nesreče, zato je bolje, da se vzdržijo od tega svetlega spektakla.