Işık  hızı geçilebilir… (mi?)  (Could the  speed  of  light be passed…?)

advanced_test_reactor

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

 

Bir Cevap Yazın

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap / Değiştir )

Connecting to %s