チェレンコフ放射（チェレンコフほうしゃ、）とは、荷電粒子が空気や水などの媒質中を運動する時、荷電粒子の速度がその媒質中を進む光速度よりも速い場合に光が放射される現象。チェレンコフ効果ともいう。このとき放射される光をチェレンコフ光、またはチェレンコフ放射光という。
物理的原理.
荷電粒子が媒質中を通過すると、物質の局所的電磁場が乱される。媒質の原子中の電子は、通過する荷電粒子の場によって動かされ、偏極する。場の乱れが通過したあと、電子が再び平衡状態に戻ろうとするとき、光子が放出される（伝導体においては、光子を放出することなく平衡状態に戻る）。通常の場合には、光子は破壊的に干渉しあい、放射は検出されない。しかし場の乱れがその物質中の光速を超えて伝播するとき、光子は創造的に干渉しあい、観測される放射は増幅される。
チェレンコフ放射は、しばしば飛行機や弾丸が超音速で移動するときに発生するソニックブームに喩えられる。超音速の物体によって発生する音波は、十分な速度がないため、物体自身から離れることができない。そのため音波は蓄積され、衝撃波面が形成される。同じようにして、荷電粒子も媒質中を通過するときに、光子の衝撃波を生成する。
であり、放射電磁波の移動距離は
となる。ゆえに、放射角は
となる。
応用.
粒子物理学.
小柴昌俊によるカミオカンデやスーパーカミオカンデなどでは、円錐状に広がるチェレンコフ光を捕らえることによりさまざまな研究を行う。そのチェレンコフ光がニュートリノにより散乱された電子により発生したのであれば、チェレンコフ光の観測結果から電子の運動方向や速度が分かり、それらからニュートリノの飛来方向などを計算することができ、ニュートリノが観測できる。
臨界事故.
チェレンコフ光の例としては、原子力発電所の燃料が入ったプールの中で見える青白い光がある。東海村JCO臨界事故やチェルノブイリ原子力発電所事故で「青白い光を見た」と作業員が証言したので、臨界事故の確認がとれた。なお、東海村JCO臨界事故で見えた光がチェレンコフ光であったか別現象であったかについては、臨界事故の記事に考察がある。
使用済み核燃料棒.