Nukleer reaktördeki (mavi) Cherenkov ışıması.
(Kaynak: Wikipedia)
Vavilov-Cherenkov radyasyonu olarak da bilinen “Cherenkov radyasyonu”, elektron gibi şarjlı bir parçacığın, elektriksel olarak polarize kılınabilen, bir “dielektrik ortam”dan (dielectric medium), ışığın bu ortamdaki “faz hızından” (phase velocity) daha büyük bir hızla geçmesi esnasında yayımlanan radyasyon (ışıma)…
Bu ışımayı deneysel yolla ilk defa gösteren Sovyet bilim insanı Pavel Alekseyevich Cherenkov 1958’de Nobel ödülünü kazandı…
Daha sonra, bu olayı Einstein’in özel görecelik teorisi ile açıklayan Igor Tamm ve Ilya Frank da, Nobel ödülünün paydaşları oldu…
Cherenkov radyasyonunu teorik olarak, ilk defa, 1888-1889’da İngiliz Oliver Heavisite yayımladığı makalelerinde ileri sürdü…
Işığın vakum ortamındaki hızı olan ‘c’ evrensel bir sabittir… Ancak, ışık cam gibi bir madde içinden geçerken (propogate), hızı bu ‘c’den daha küçük olarak gerçekleşir… Kısaca, ışık yavaşlar… Bir örnek olarak, ışığın sudaki yayılma hızı 0.75 c kadardır…
Nükleer reaksiyonlar esnasında madde, örnek olarak elektron, dielektrik ortam içinde, ‘c’yi aşmama şartını sağlayarak, bu (0.75 c) hızı aşacak kadar hızlandırılabilir…!
Aşılması gereken hız, ışığın grup hızı değil, ‘faz hızı’dır…
Şarjlı bir parçacık hareket ederken, ortamdaki elektromanyetik alanı etkiler; ortamda elektriksel olarak polarize bir ‘bozuntu’ (disturbance) oluşturur… Parçacık yeterince hızlıysa, ortaya çıkan bu bozuntu ses hızını aşan bir uçağın arkasında kalan sok dalgası (sonic boom) gibi, parçacığın arkasında kalır… Bu bozuntunun içindeki enerji bir ‘ışık’ şok dalgası olarak ışıma yapar…
Hareket eden parçacığın frekansı ne kadar büyükse (dalga boyu ne kadar küçükse) Cherenkov radyasyonu o kadar güçlüdür… Bu durum, Cherenkov ışımasının büyük bir bölümü morötesi ışık spektrumda gerçekleşse de, ışımanın parlak mavi renkte görünmesinin sebebidir… İnsan gözünün algılama kabiliyeti yeşil ışık spektromunda maksimum iken, morötesi ışık spektrumunda zayıftır…
Bilim insanları, Cherenkov radyasyonunun yüksek enerjili parçacıkların çarpmasıyla göz içinde de oluşabildiğini söylüyor…!
Cherenkov radyasyonu, tıpta, biyomolekül konsantrasyonlarını belirlemek için (Radioisotopes / External Beam Radiotherapy), yaygın bir şekilde kullanılmakta…
Havuz-tipi (pool-type) nükleer reaktörlerde, nükleer fizyon esnasında açığa çıkan yüksek enerjili elektronlar olan ‘beta-parçacıkları’nın yol açtığı ışıma zincir reaksiyon durduktan sonra da zayıflayarak devam eder…Bu özellik, tüketilmiş yakıt çubuklarındaki kalan radyoaktiviteyi ölçmede kullanılır…
Atmosfere yüksek-enerjili bir gama fotonu (kozmik ışın) girdiğinde, çok yüksek-hızlı elektron-pozitron çifti oluşturur… Bu şarjlı parçacıklar atmosferde Cherenkov ışımasına sebep olur…Bu parçacıkların hareket yönünden bunlara sebep olan gama ışınının / kozmik ışının geldiği yön belirlenebilir… (The Imaging Atmospheric Cherenkov Technique-IACT)
Super-Kamiokande, Sudbury Neutrino Observatory (SNO) ve IceCube dedektörlerinde de, Cherenkov ışıması izlenerek nötrinoların belirlenmesi yapılmaktadır…
Cherenkov radyasyonu, belirli ortamlarda gerçekleşen ışımalar izlenerek ve bunlara yol açan parçacığın hızı ve momentumu ölçülerek, kütlesinin hesaplanmasında da kullanılmaktadır…
Yararlanılan Kaynaklar:
https://en.wikipedia.org/wiki/Cherenkov_radiation
HAVACILIK VE UZAY 
Yorum yazabilmek için oturum açmalısınız.