Tšerenkovin säteily

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Reaktorisydän. Sininen kajo on Tšerenkovin säteilyä.
Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Tšerenkovin säteily.

Tšerenkovin säteily on sähkömagneettista säteilyä, joka syntyy kun eristeessä etenevän sähköisesti varatun hiukkasen nopeus ylittää valon nopeuden kyseisessä eristeessä. [1] Hiukkanen ei siis ylitä valonnopeutta tyhjiössä, vaan itse eristeessä/aineessa jossa valonnopeus on hitaampi. Säteily on nimetty neuvostoliittolaisen Pavel Tšerenkovin mukaan, joka vuonna 1958 sai Nobelin fysiikanpalkinnon ilmiön selittämisestä yhdessä Ilja Frankin ja Igor Tammin kanssa. [2]

Synty ja ominaisuudet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Väliaineessa liikkuva hiukkanen voi ylittää valon nopeuden kyseisessä väliaineessa, sillä esimerkiksi vedessä valon nopeus on vain 0,75 c, kun tyhjiössä se on 1 c. Tšerenkovin mekanismissa varattu hiukkanen menettää kuitenkin ylimääräisen liike-energiansa nopeasti vuorovaikutuksessa väliaineen elektronien kanssa. Elektronien viritystila purkautuu Tšerenkovin säteilynä nähtävien fotonien muodossa. Esimerkiksi käynnissä olevan ydinreaktorin sydämessä näkyvä sininen kajo on Tšerenkovin säteilyä.

Spektriltään Tšerenkovin säteily on kontinuumisäteilyä. Suurin osa siitä keskittyy spektrin ultraviolettialueelle.

Sovellukset[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Tšerenkovin säteillä on sovelluksia suurenergiafysiikan ja tähtitieteen tutkimuksessa, esimerkiksi neutriinojen etsimisessä. Neutriinon osuessa vesimolekyyliin vapautuu myoni joka säteilee Tšerenkovin säteilyä ja tämä on havaittavissa valonilmaisimilla. Tähän periaatteeseen perustuvat neutriinoteleskoopit.

Kun kosmisen säteilyn suurienergiainen hiukkanen iskeytyy yläilmakehään, se tuottaa hyvin suurella nopeudella eteneviä elektroni-positronipareja. Nämä parit tuottavat Tšerenkovin säteilyä, jota maanpäälliset Tšerenkov-teleskoopit, kuten VERITAS, MAGIC ja H.E.S.S. havaitsevat.

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Charles P. Poole: The physics handbook: fundamentals and key equations, 2. edition, s. 230. Wiley-VCH, 2007. ISBN 9783527406999. Google book (limited preview) (viitattu 4.12.09). (englanniksi)
  2. The Nobel Prize in Physics 1958: Pavel A. Cherenkov - Biography The Official Web Site of the Nobel Prize, nobelprize.org. Viitattu 5.11.2011.
Tämä fysiikkaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.