Úvodní stránka | Tato stránka v originále

Cherenkov účinek



UMR nukleární reaktor
?
Cherenkov radiace je elektromagnetické záření vydávalo když si účtoval částečka projde izolační látkou u rychlosti větší než to světla ve středu. Charakteristika “modrý žár” nukleárních reaktorů je způsobený Cherenkov radiací. To je jmenováno pro Pavel Alekseyevich Cherenkov, 1958 Nobelova cenového vítěze, který byl první k pečlivě charakterizovat to.

Fyzický původ

Zatímco relativnost si myslí, že rychlost světla v prázdném místě je universální konstanta (c), rychlost světla v materiálu může být významně méně než c. například, rychlost světla v vodě je jediná 0.75 × c. Záležitost může být zrychlena za touto rychlostí během jaderných reakcí a v urychlovačích částic. Cherenkov ozařovací výsledky když nosič proudu, nejvíce obyčejně elektron, překročí rychlost světla v dielectric médiu přes kterého to projde.

Jak nosič proudu cestuje, to naruší místní elektromagnetické pole v jeho středu. Elektrony v atomech médium bude vystěhované a polarizované procházet kolem pole Em nosiče proudu. Fotony jsou vydávány, zatímco izolační látka je elektrony obnoví sebe k rovnováze po přerušení prošel. (v dirigentovi, přerušení Em může být obnoveno bez vysílání foton.) v normálních okolnostech, tyto fotony ničivě překážet spolu navzájem a žádná radiace je zachycena. Nicméně, když přerušení cestuje rychleji než fotony sám cestují, fotony konstruktivně překážejí a zesilují poznamenala radiace.

Obyčejná analogie je aerodynamický třesk nadzvukového letadla nebo kulička. zdravé vlny vytvořené nadzvukovým tělem nepohybují se rychle dost se dostat ze způsobu těla sám. Proto, vlny “hromadí” a tvoří čelo rázové vlny. Podobně, loď rychlosti tvoří velkou úklonu šok protože to cestuje rychleji než vlny mohou pohybovat se na povrchu vody.

Stejně, superluminal nosič proudu tvoří photonic shockwave, zatímco to cestuje přes izolační látku.

Charakteristiky

Intuitivně, celková hustota Cherenkov záření je úměrná rychlosti podněcujícího nosiče proudu a k množství takových částeček. Unlike světélkování nebo emise spektra to mít vlastnost spektrální vrcholy, Cherenkov radiace je spojitá. Intenzita příbuzného jedné frekvence je úměrná frekvenci. To je, vyšší frekvence (kratší vlnové délky) jsou intenzivnější v Cherenkov radiaci. Toto je proč viditelná Cherenkov radiace je sledována být oslnivý modrý. Ve skutečnosti, nejvíce Cherenkov radiace je v ultrafialové škále - to je jen s dostatečně zrychlenými obviněními, že to dokonce stane se viditelné.

Jak v aerodynamických třeskách a šokách úklony, úhel šoku kužel je nepřímo příbuzný rychlosti přerušení. Proto, pozorované úhly dopadu mohou být používány počítat směr a rychlost Cherenkov radiace produkovat poplatek.

Použití

Cherenkov radiace je používána objevit vysokoenergetické nosiče proudu. V nukleárních reaktorech, hustota Cherenkov záření je příbuzná frekvenci štěpení události, které produkují vysokoenergetické elektrony, a od této doby je míra intenzity reakce. Cherenkov radiace je také používána charakterizovat zůstávat radioaktivitou utracených palivových tyčí.

Když high-energy kosmický paprsek ovlivní Zemskou atmosféru, to může produkovat elektron -positron pár s obrovskými rychlostmi. Cherenkov radiace od těchto nosičů proudu je používána určovat zdroj a intenzitu kosmických paprsků. Podobné metody jsou používány v velmi velký neutrino detektory, takový jak Výborný-Kamiokande

Cherenkov účinek je používán jako vizuální narážka v Hollywood filmy oznámit radioaktivní látky - ne pochybovat o důvodu pro obecné veřejné vědomí účinku.

Poznámky

  1. Cerenkov účinkový obraz stanovil a © Nukleární technické oddělení Univerzita Missouri-Rolla; použitý laskavým povolením Dr. Akira T. Tokuhiro. Vidět http://www.nuc.umr.edu/reactor/reactor. html pro originální kontext.