Radiación de Cerenkov

A radiación de Cerenkov (tamén escrito Cherenkov, aínda que se debería transliterar Čerenkov) é unha radiación de tipo electromagnético producida polo paso de partículas por un medio a velocidades superiores ás da luz no devandito medio. A velocidade da luz depende do medio (e da frecuencia) e acada o seu valor máximo no baleiro. O valor da velocidade da luz no baleiro non pode superarse pero si nun medio no que esta é forzosamente inferior (índice de refracción n>1). A radiación recibe o seu nome do físico Pavel Alekseyevich Cerenkov quen foi o primeiro en caracterizala e explicar a súa produción. Cerenkov recibiu o Premio Nobel de Física en 1958 polos seus descubrimentos relacionados con esta reacción.
A radiación Cerenkov é un tipo de onda de choque que produce o brillo azulado característico dos reactores nucleares. Este é un fenómeno similar ao da xeración dunha onda de choque cando se supera a velocidade do son. Nese caso as frontes de onda esféricos supérpóñense e forman un só con forma cónica. Debido a que a luz tamén é unha onda, neste caso electromagnética, pode producir os mesmos efectos se a súa velocidade é superada. E isto, como xa se dixo, só pode ocorrer cando as partículas nun medio distinto do baleiro viaxan a velocidades superiores á dos fotóns no devandito medio. A radiación Cerenkov só se produce se a partícula que atravesa o medio ten carga eléctrica, como por exemplo, un protón. Para que se produza radiación Cerenkov o medio debe ser un dieléctrico. É dicir; debe estar formado por átomos ou moléculas capaces de verse afectados por un campo eléctrico. Polo tanto, un protón viaxando a través dun medio feito de neutróns, por exemplo, non emitiría radiación Cerenkov.
Os raios cósmicos, compostos principalmente por partículas cargadas, ao incidir (interaccionar) sobre os átomos e moléculas da atmosfera terrestre (o medio), producen outras partículas, as cales producen máis partículas, e estas producen máis, creandose unha verdadeira fervenza de partículas (moitas delas cargadas electricamente), unha reacción en cadea. Cada unha destas partículas polariza asimetricamente as moléculas de nitróxeno e osíxeno (compoñentes principais da atmosfera terrestre) coas que se atopa ao seu paso, as cales, ao despolarizarse espontaneamente, emiten radiación Cerenkov (detectada con telescopios Cerenkov). É dicir; son as moléculas da atmosfera (o dieléctrico) as que emiten a radiación, non a partícula incidente.
A polarización é asimétrica porque as moléculas que hai diante da partícula non se polarizaron cando as de detrás xa o fixeron. As de diante non lle polarizaron porque a partícula viaxa máis rápido que o seu propio campo eléctrico.
Cando a polarización é simétrica (cando a partícula viaxa a menor velocidade que a da luz no medio) non se produce radiación Cerenkov.
O efecto Cerenkov é de grande utilidade nos detectores de partículas onde a devandita radiación é usada como trazador. Particularmente nos detectores de neutrinos en auga pesada como o Kamiokande. Tamén no tipo de telescopio coñecido como telescopio Cerenkov como o telescopio MAGIC, que detecta a luz Cerenkov producida na atmosfera terrestre xerada pola chegada de raios gamma de moi alta enerxía (procedentes do espazo).
Para o estudo avanzado da radiación de Cerenkov estase a construír o "Cherenkov Telescope Array", (CTA, Matriz de Telescopio Cerenkov) nas illas Canarias e en Chile.