Что такое черенковское излучение?

Что такое черенковское излучение?

Что есть что в ядерной сфере

26.08.2022

Черенковское излучение — это форма энергии, которую можно наблюдать в виде голубого свечения, вызываемого заряженными частицами, из которых состоят атомы (т.е. электроны и протоны), движущиеся в определенной среде со скоростью, превышающей скорость света. Это излучение названо в честь ученого Павла Черенкова — лауреата Нобелевской премии по физике 1958 года. Совместно с Ильей Франком и Игорем Таммом Черенкову впервые удалось экспериментально продемонстрировать и объяснить этот феномен.

Как что-то может двигаться быстрее скорости света?

В вакууме ничто не может двигаться быстрее скорости света, однако это возможно в иных средах. К примеру, в воде скорость света мгновенно становится на четверть медленнее своей обычной скорости, однако другие частицы не замедляются столь сильно и могут двигаться со скоростью, превышающей скорость света. Когда это происходит, возникает голубое или фиолетовое свечение.

Почему оно голубого цвета?

Когда заряженные частицы, движущиеся быстрее света, перемещаются в такой среде как вода, они нарушают энергетическое равновесие атомов, оказывающихся на их пути. Чтобы восстановить это равновесие, атомы высвобождают фотоны — типы частиц, из которых состоит видимый свет, и создают «световую волну». Этот эффект светового спектра схож с эффектом звукового удара, возникающем при движении со сверхзвуковой скоростью.

Различные цвета, которые воспринимает человеческий глаз, на самом деле являются различными типами волн, состоящих из фотонов.

Из-за высоких энергий, возникающих при черенковском излучении, фотоны распространяются в виде волн с высокой частотой и короткой длиной, характерных для фиолетового и синего цветов. Чем выше частота и короче длина волны, тем более синеватым или более фиолетовым кажется человеческому глазу свечение. Ультрафиолет не виден человеческому глазу, однако его можно уловить с помощью специальных инструментов, измеряющих черенковское излучение.

Где применяется черенковское излучение?

Черенковское излучение можно наблюдать в погруженных в воду радиоактивных материалах. Ядерный материал, побочным продуктом которого является радиоактивный материал, может использоваться как в мирных целях (например, для производства энергии), так и для создания ядерного оружия.

Мандат МАГАТЭ предусматривает осуществление контроля за тем, чтобы ядерные материалы и установки продолжали использоваться исключительно в мирных целях. Государства сообщают МАГАТЭ о местонахождении, количестве, химическом составе, физической форме и использовании своего ядерного материала в соответствии с соглашениями о гарантиях, а МАГАТЭ проверяет полноту и достоверность информации, представленной государством.

Используя специализированное оборудование, а именно черенковские детекторы нового поколения или цифровые черенковские детекторы, которые улавливают излучаемый свет, инспекторы по гарантиям МАГАТЭ могут анализировать ядерный материал на ядерных объектах и в других местах, чтобы сравнить полученные данные с информацией, предоставленной государством. Например, они могут измерить черенковское излучение, присутствующее в бассейнах, где хранится отработавшее топливо ядерных реакторов, и определить, является ли заявленное количество ядерного топлива достоверным. Таким образом, инспекторы могут определить, использовалось ли это топливо в каких либо иных целях, кроме мирных.

Какую роль играет МАГАТЭ?

С помощью ряда технических мер, или гарантий, МАГАТЭ проверяет соблюдение государствами их международно-правовых обязательств по использованию ядерных материалов и технологий исключительно в мирных целях. Эта независимая работа позволяет МАГАТЭ играть незаменимую роль в предотвращении распространения ядерного оружия.
Гарантии МАГАТЭ — важнейший компонент международной системы безопасности, а Договор о нераспространении ядерного оружия (ДНЯО) является краеугольным камнем глобальных усилий по предотвращению распространения ядерного оружия. Согласно Статье III Договора, каждое из государств-участников Договора, не обладающее ядерным оружием, обязуется заключить с МАГАТЭ соглашение о гарантиях, с чем чтобы не допустить использования ядерного материала для каких либо целей, кроме мирных.
Ядерные технологии постоянно развиваются, а количество ядерного материала и число ядерных объектов, на которые распространяются гарантии МАГАТЭ, непрерывно растет. Перейдите по этой ссылке, чтобы ознакомиться с основными фактами о гарантиях МАГАТЭ.

Ресурсы по теме

More

Обновлено: 05.10.2022