Ответ на пост «Запуск ядерного реактора»
Помню, лет 9 назад под впечатлением от таких же кадров написал трек "Vavilov-Cherenkov Radiation", а затем и альбом "Физики, учёные и радиация" (наколеночный экспериментальный рок, просьба не пинать ногами).
Вы хотите головоломок?
Их есть у нас! Красивая карта, целых три уровня и много жителей, которых надо осчастливить быстрым интернетом. Для этого придется немножко подумать, но оно того стоит: ведь тем, кто дойдет до конца, выдадим красивую награду в профиль!
Редкие кадры запуска ядерного реактора: красота физики
Самый красивый оттенок синего дает, как известно, эффект Черенкова-Вавилова. Он возникает в прозрачных средах, когда заряженные частицы распространяются со скоростью, превышающей скорость света. Нет, это не кадры из компьютерной игры: это ядерный реактор при запуске.
Свечение, открытое в 1934 году Павлом Черенковым, возникает, когда в прозрачной среде частицы распространяются быстрее фазовой скорости распространения света в этой среде. Но ведь ничто не может двигаться быстрее скорости света, скажете вы! Действительно, не может... Двигаться быстрее фотона в вакууме. А, например, в воде свет распространяется немного медленнее, поэтому некоторые частицы могут приобрести энергию достаточную для того, чтобы полететь быстрее, чем другие. Если такие частицы есть, возникает сине-голубое свечение. Мы можем наблюдать его, к примеру, в глубинах океана и в охлаждающей жидкости ядерного реактора.
FRM II, Германия
Внутри реактора на свободных нейтронах
FRM II, Германия. Крупный план
Запуск реактора Annular Core Research Reactor (ACRR) в лаборатории Центра ядерного оружия ВВС США на базе Киртленд в Нью-Мексико.
Triga Mark II — научно-исследовательский реактор.
Топливные стержни
Врачи впервые зафиксировали черенковское излучение в глазном яблоке пациента
Автор: Джеймс Фелтон
В течение десятилетий пациенты, проходящие лучевую терапию при лечении рака, сообщали о странном явлении: они видели вспышки света в глазах, даже когда глаза были закрыты.
В случаях, описанных в медицинской литературе, пациенты рассказывали про «луч синего света» и «видение синего неонового света», иногда сопровождаемые «белым запахом», во время облучения, длящегося доли секунды. Было выдвинуто несколько предположений того, почему это происходит, например, что в ходе терапии стимулируются пигменты сетчатки в глазах пациентов, или что внутри глазного яблока возникает черенковское излучение – тот же эффект, который заставляет ядерные реакторы под водой светиться синим цветом.
Теперь ученые впервые зафиксировали этот странный свет, предоставив фотографии в доказательство того, что это и на самом деле черенковское излучение.
Черенковское излучение – электромагнитное излучение, возникающее, когда заряженная частица проходит через вещество со скоростью, большей, чем скорость света в этой среде, создавая эффект, похожий на звуковой удар, который возникает, например, когда самолет движется быстрее скорости звука.
Ещё проще это можно объяснить так: когда свет проходит через вакуум, на его скорость ничего не влияет, но всё меняется, когда свет встречается с какой-либо средой, например, проходит через воду.
Найти черенковское излучение в человеческом глазу было нелегкой задачей.
Команда исследователей из Дартмутского колледжа и Онкологического центра Норриса Коттона при медицинском центре Дармут-Хичкок, опубликовавшая свою работу в Международном журнале радиационной онкологии, использовала технологию, названную системой формирования изображений с камеры CDose, специально разработанную для наблюдения за излучением света от биологических систем.
«Наши последние данные впечатляют, так как впервые удалось получить излучение света от глаза пациента, проходящего лучевую терапию, – отметил в своем заявлении со-руководитель исследования Ирвин Тендлер из Дартмутского колледжа. – Также это является первым доказательством того, что в глазу достаточно света, чтобы вызвать визуальное ощущение, и что этот свет напоминает черенковское излучение. Когда излучение проходит через глаз, в стекловидном теле генерируется свет. Наши данные в режиме реального времени однозначно показывают, что количества производимого света достаточно, чтобы вызывать зрительные ощущения – тема, которая обсуждалась в литературе. Анализируя спектральный состав, мы также показываем, что это излучение можно отнести к черенковскому – опять же, еще один спорный момент в литературе».
Команда надеется, что система исследований и визуализации может использоваться для улучшения лучевой терапии. Они предполагают, что мониторинг излучения света от глаз пациентов может показать медикам, достигла ли радиация поставленной цели. Объяснение этого явления может также успокоить пациентов, которые получают странное ощущение из-за вспышек света, исходящих из их собственных глаз.
Перевод: Вера Круз.
Когда частица может двигаться быстрее скорости света
В 1933 году в лаборатории Физико-математического института Павел Черенков и Сергей Вавилов обнаружили ранее неизвестный феномен. Чистая вода, без всяких примесей, начинала светиться под действием радиации. Как показали дальнейшие наблюдения, дело было в очень быстро движущихся заряженных частицах — быстрее света.
Слова "быстрее света" не ошибка: принципиально нельзя превысить лишь скорость света в вакууме, а в разных материалах он движется медленнее. Свет — это электромагнитная волна, колебания поля. Но в любом веществе есть атомы, которые вносят задержку в передачу энергии электромагнитной волной. Или просто не пропускают волну внутрь: это происходит в непрозрачных средах.
Если в вакууме предел составляет без малого 300 тыс. км/с (с такой скоростью за 1 с можно облететь Землю по экватору 7,5 раза), то в воде — только 225 тыс. км/с. Для оптического стекла значение еще меньше: некоторые сорта замедляют свет до 140 тыс. км/с.
Законы физики запрещают мгновенное изменение скорости, поэтому какое-то расстояние в среде частица пролетает быстрее "местного ограничения". Все это время она тормозит и, следовательно, теряет энергию, которой надо куда-то деваться. При торможении машины кинетическая энергия переходит в нагрев тормозов, а сверхсветовые частицы отдают избыток в виде квантов излучения, то есть света.
Детально эффект был описан Черенковым, Вавиловым, Игорем Таммом и Ильей Франком. Все они, кроме умершего в 1951-м Вавилова, получили Нобелевскую премию по физике. Сам эффект по сей день применяется в исследованиях, а наблюдается как в технике, так и в природе, главное — знать, куда смотреть.
Смотрите также:
Эффект Вавилова -Черенкова
Эффект Вавилова — Черенкова — свечение, вызываемое в прозрачной среде заряженной частицей, движущейся со скоростью, превышающей фазовую скорость распространения света в этой среде
Сверхсветовой звук?
Есть два забавных эффекта: Сонолюминесценция
и Эффект Вавилова — Черенкова
Судя по результатам экспериментов спектр у них одинаковый: "сплошной, безо всяких отдельных линий излучения, растущий в ультрафиолетовую область спектр" http://www.scientific.ru/journal/sono.html и "Спектр непрерывный, практически нарастающий линейно до ωmax при n(ωmax) = c/v; h/ωmax ~< 10 - 30 эВ (ближний ультрафиолет; при больших частотах излучение происходит лишь в отдельных узких интервалах энергий)" http://nuclphys.sinp.msu.ru/radiat/vc.htm. Я вот и думаю: А что если сонолюминесценция частный случай излучения Черенкова?
P.S.: видео было но как развлекаловка.
Что надо успеть за выходные
Выспаться, провести генеральную уборку, посмотреть все новые сериалы и позаниматься спортом. Потом расстроиться, что время прошло зря. Есть альтернатива: сесть за руль и махнуть в путешествие. Как минимум, его вы всегда будете вспоминать с улыбкой. Собрали несколько нестандартных маршрутов.