•Çerenkov ışımasının fiziksel temelleri
Çerenkov ışıması ya da Çerenkov radyasyonu, elektrik yüklü bir parçacığın (elektron gibi) bir yalıtkan içerisinden bulunduğu ortamdaki ışık hızından daha büyük bir sabit hızda geçerken ortaya çıkan bir elektromanyetik ışımadır. Fiziksel temelleri, ışığın ortam içindeki davranışıyla ilişkilendirilir.
Elektrodinamik halihazırda vakum ortamında hareket eden ışık hızının evrensel bir sabit olan “c” olduğunu söylese de; ışığın içinde ilerlediği ortama göre hızı “c”den daha düşük olabilir. Buna bir örnek olarak ışığın suyun içindeki hızını gösterebiliriz, 0.75c. Nükleer reaktörlerde veya parçacık hızlandırıcılarında; bundan daha hızlı (yine de c hızını aşamayacak kadar) parçacıklar elde edilebilinir.
Işık duvarının geçilmesi ve mavi ışık
Çerenkov ışıması ise, bu şekilde bir dielektrik ortam (elektriksel olarak polarize edilebilen) içerisinde, ışığın o ortamdaki hızından daha hızlı giden yüklü bir parçacığın -ki genellikle elektrondur- ilerlemesi sonucu oluşur. Nükleer reaktörlerdeki suda saçılan elektronun hızı, ışığın sudaki bağıl hızını geçtiğinde, uçağın ses duvarını geçmesi gibi elektronda ışık duvarını geçer.
Reaktör kalbinden dışarıya doğru saçılan elektronlar maviye kayma denilen Doppler etkisini oluşturur. Nükleer reaktörlerin karakteristik mavi ışığının kaynağı Çerenkov ışımasıdır. Adını, üzerinde ilk kez titizlikle çalışmış olan ve Nobel Ödüllü (1958) Rus bilim insanı Pavel Alekseyevich Cherenkov’dan almıştır.
Gözlemler ve teorik açıklama
P.A.Cherenkov 1934 yılında yaptığı gözlemde saydam bir ortam içindeki yayılma hızlarından büyük olan yüklü taneciklerin ortamda görünür bir ışık meydana getirdiğini söylemiştir. Bu olay radyoaktif bir kaynaktan çıkan yüksek enerjili taneciklerin, örneğin B-ışınları, cam veya mika gibi bir ortamdan geçmesinde rastlanabilir.
I.M.FRANK ve I.E. TAMM meydana gelen ve Çerenkov ışıması olarak adlandırılan ışımanın, taneciklerin hareket doğrultusu ile belirli bir @ açısı yapacak doğrultuda gözleneceğini söyleyerek teorik olarak açıkladı. Bu teoriye göre ortama giren tanecikler atom ve molekülleri uyarmak veya iyonlaştırmak için enerji harcarlar ve frenlemeleri sonucu ivme kazanırlar. İvme kazanan tanecikler ise etrafa elektromanyetik dalga yayarlar.
Tachyon etkileşimi konusundaki belirsizlik
Yüklü bir tachyon (ışıktan hızlı parçacık) sanal parçacığının da içinde bulunan bir ışımadır. Bu parçacığın (tachyon) ışıktan hızlı olduğu bilindiği gibi en yavaş hızı da ışık hızı olacağı için eğer bir parçacık avec etkileşimi varsa, o da bu parçacıkların içine Cherenkov enerjisi yayabilir.
Nötrinoların Standard Modelin diğer parçacıklar ile etkileşimi ve Andrew Cohen ve Sheldon Glashow’a göre son zamanlarda iddia edilen bu ışıktan daha hızlı nötrino anomalileri nötrinoların yayılmasını izah edemez. Yani tachyon ile etkileşime giren bir parçacığın çerenkov ışıması bir nötrino ile gerçekleşebilir fakat bu anomalide nötrinolar ışıktan hızlı durumda olduğunda nötrinonun ışıktan hızlı olacağı için uzun boylu bir yayılma gösteremez.
Türkiye’de gözlem tesisleri
Türkiye’de bu radyasyon’un gözlemlendiği tesislerden biri Ankara’da Enerji Bakanlığı’na bağlı TENMAK (Türkiye Enerji, Nükleer ve Maden Araştırma Kurumu)-NÜKEN (Nükleer Enerji Araştırma Enstitüsü) birimindeki Gama Işınlama Tesisidir. Bu tesis 1993 yılında kurulmuş olup 4.sınıf kutu tipi bir yapıya sahiptir.
Bu tesis ana hatlarıyla şu içerikler için kullanılmaktadır; Gıda, polimer modifikasyonu ve tek kullanımlık tıbbi malzemeler. Kaynak olarak Kobalt-60 içerikli elektrotlar kullanılmaktadır. Bu radyoaktif çubuklar sayıca 300 adettir.
Bu açıklama Vikipedi kaynaklarından uyarlanmıştır ve şu lisans altında sunulur: CC BY-SA 4.0.
Vær den første til at kommentere
Udbyg din idé med en kilde, spørgsmål eller konstruktivt modargument.