קרינת צ'רנקוב

קרינת צ'רנקוב היא קרינה שנפלטת כאשר חלקיק נע מהר יותר ממהירות הפאזה של האור בתווך. מהירות הפאזה היא מהירות ההפצה של גלי האור בחומר, והיא נמוכה יותר מאשר מהירות האור בריק. לפי תורת היחסות אי־אפשר לעבור את מהירות האור בריק, אך בחומר האור מתעכב, ולכן חלקיקים מהירים יכולים להקדים את גל האור המקומי ולפלוט קרינה.

הקרינה מקבילה לבום על־קולי של צליל, ולכן לעיתים קוראים לה "בום על־אורי". ספקטרום ההקרנה רציף ורובו בתחום העל־סגול (אולטרה־סגול). עוצמתה לכל תדירות גדלה עם התדירות, ולכן בחלק הנראה הקרינה נראית בעיקר כחולה בהירה. זאת למרות שרוב האנרגיה יכולה להיות בסגול, העין האנושית רגישה פחות לסגול.

ניתן לצפות בה בכורים גרעיניים. היא נוצרת למשל במים שמקררים את מוטות הדלק, כאשר חלקיקים הנפלטים מהמוטות נעים במהירות גבוהה יותר ממהירות הפאזה של האור במים. רעיון קיומה הועלה כבר על ידי אוליבר הביסייד בסוף המאה ה־19. התצפית הראשונה בוצעה על ידי פאבל צ'רנקוב ב־1934, והעבודה הזו הובילה לפרס נובל לפיזיקה ב־1958, שחולק עם איגור תם ואיליה פרנק על נוסחת תם־פרנק.

היום משתמשים בקרינת צ'רנקוב לגילוי חלקיקים בגלאים מיוחדים, למשל לגילוי נויטרינו במצפה Sudbury Neutrino Observatory. במדיום הפופולרי, הזוהר הכחול של הקרינה משמש כסימן לרדיואקטיביות בקומיקס, בסרטים ובתוכניות כמו משפחת סימפסון.

קרינת צ'רנקוב היא אור מיוחד שנוצר כשחלקיק נע מהר יותר מהאור בתוך חומר. מה זה "מהירות האור בתוך חומר"? זו מהירות שבה גל האור מתקדם בחומר, והיא פחותה מאשר בריק.

האפקט דומה לבום של מטוס שמטפס מהר מדי. לכן קוראים לזה גם "בום של אור". הרבה מהאור הזה הוא על־סגול (אולטרה־סגול). אבל בעיניים הוא נראה כחול, כי העיניים רואות כחול טוב יותר.

מדי פעם רואים את הזוהר הזה במים שמקררים כורים גרעיניים. המושג הוצע בסוף המאה ה־19. פאבל צ'רנקוב ראה אותו לראשונה בניסוי ב־1934. ב־1958 הוא קיבל פרס נובל יחד עם שני מדענים נוספים.

היום משתמשים בזוהר הזה כדי למצוא חלקיקים כמו נויטרינו במצפים מדעיים. במקומות אחרים זוהר כחול זה מסמל רדיואקטיביות בסרטים ובקומיקס.