核反應(yīng)堆為啥會(huì)冒藍(lán)光?揭秘讓人心寒的切倫科夫效應(yīng)

隨著一聲巨響,核反應(yīng)堆啟動(dòng),夢(mèng)幻般的藍(lán)光從水下冒出,為什么核反應(yīng)堆啟動(dòng)時(shí)會(huì)冒出藍(lán)光,這個(gè)藍(lán)光是從哪里來(lái)的,1932年,28歲的切倫科夫在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)鐳放射源發(fā)出的粒子穿透戒指時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種藍(lán)光,切倫科夫?qū)@種藍(lán)光是熒光的說(shuō)法并不認(rèn)同,于是進(jìn)行研究,最終發(fā)現(xiàn)了新的輻射現(xiàn)象,就是切倫科夫效應(yīng),從根本上來(lái)講這種效應(yīng)與光速有關(guān),雖然說(shuō)光速是宇宙中最快的速度,并且不可能被超越,但這種情況的前提是在真空環(huán)境下,當(dāng)光遇到玻璃塑料水甚至空氣等透明戒指時(shí),它的速度就會(huì)減慢。
此時(shí)媒介中的光速比真空中的光速小,粒子在媒介中的傳播速度就有可能,超過(guò)媒介中的光速,切倫科夫效應(yīng)就發(fā)生了,一般來(lái)說(shuō)肉眼是看不到切倫科夫效應(yīng)的,只有強(qiáng)度很大的時(shí)候,例如在核反應(yīng)堆的池水中才會(huì)產(chǎn)生淺藍(lán)色的光輝,而這種看得見的切倫科夫效應(yīng),就是由于反射堆射來(lái)的高能電子的速度比光在水中的速度大,又比真空中的光速小的原因引起的,為什么這種效應(yīng)產(chǎn)生的光芒是藍(lán)色,而不是紅色或者其他顏色,要知道光是由電子內(nèi)部的能級(jí)躍遷,所釋放出的能量形成的不同等級(jí)的躍遷會(huì)釋放不同頻率的光,呈現(xiàn)在人的眼睛里就是不同的顏色,所以切倫科夫效應(yīng)射出的藍(lán)光,其實(shí)是高速射出的帶電粒子,使得水中原子的電子吸收能量。
然后在電子的躍遷過(guò)程中,多余的能量以光子的形式被釋放,而被釋放出的光子處于藍(lán)色光的頻率,所以在我們看來(lái)它就是一種藍(lán)色的光芒,光速是光的一個(gè)極限速度,當(dāng)物質(zhì)超過(guò)光速時(shí)產(chǎn)生的是夢(mèng)幻的藍(lán)色,當(dāng)速度超過(guò)音速時(shí)又會(huì)發(fā)生什么神奇的現(xiàn)象,物體在運(yùn)動(dòng)時(shí)總會(huì)產(chǎn)生一個(gè)阻力,并且速度越快阻力越大。
當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度接近音速時(shí),這種強(qiáng)大的阻力會(huì)使物體產(chǎn)生一種強(qiáng)烈的震蕩,從而使速度衰減,這種現(xiàn)象被俗稱為音障,而當(dāng)物體突破音障也就是超過(guò)音速時(shí),被壓縮的能量會(huì)以波的形式互相影響,從而產(chǎn)生音爆,反應(yīng)到人的耳朵里,就是兩聲雷鳴般的巨響,音爆只有在飛機(jī)做超音速飛行時(shí)才會(huì)出現(xiàn),并且飛機(jī)在突破音障時(shí)還會(huì)形成一種音爆云,就像給飛機(jī)套上了一件天鵝裙一樣,音爆雖然神奇,可當(dāng)它被人們應(yīng)用在戰(zhàn)爭(zhēng)方面時(shí),其巨大的聲響也給民眾帶來(lái)了許多不利的影響,音爆彈就是一個(gè)典型的例子。
——來(lái)源:wohawoha愛(ài)科普