Efeito Cherenkov

Sempre que uma partícula eletricamente carregada se desloca em algum meio com uma velocidade maior que a velocidade de propagação da luz nesse meio, é emitida uma luz visível de coloração azul, como mostrada abaixo.

Você sabe que fenômeno é esse?

Ele é chamado de radiação Cherenkov, bastante recorrente nas usinas nucleares.

Ainda que, de acordo com a teoria da relatividade restrita, pareça impossível de alguma partícula com carga elétrica se mover mais rápido que a luz, quando se trata de um meio que não seja o vácuo esse efeito pode acontecer e é bastante recorrente.

Normalmente o que ocorre é que a velocidade de propagação da luz varia de acordo com a refringência do meio, ou seja, quanto maior a refringência do meio óptico, menor será a velocidade da luz neste caso. 

Este efeito começou a ser identificado quando Pierre e Marie Curie, em 1900, identificaram uma luz azulada emitida pelo elemento rádio. Na década de 1920, cientistas notaram que alguns objetos transparentes, o vidro e a água também poderiam emitir essa mesma luz próximos a radiação, no entanto, em ambos os casos não tinha sido descoberto ainda a origem deste efeito.

Deste modo, em 1934, os cientistas Igor Tamm e Ilya Frank, juntamente com o físico russo Pavel Cherenkov, os quais estudaram os efeitos de substâncias radioativas em líquidos, descobriram que algumas substâncias quando imersas em água emitem o mesmo brilho característico. Essa descoberta lhes rendeu o prêmio Nobel de física, em 1958 devido a sua grande descoberta, a radiação recebeu o seu nome como homenagem.

Como a maioria dos reatores de usinas nucleares ficam imersos em água, a fim de que a sua temperatura seja reduzida, a luz se propaga com uma velocidade menor, neste caso, de aproximadamente 75% da sua velocidade máxima. Desta forma, as partículas produzidas pela fissão nuclear conseguem mover-se mais rápido que a própria luz, o que gera o efeito Cherenkov. Normalmente, a intensidade dessa luz irá depender da intensidade da reação nuclear.

No entanto, engana-se quem pensa que esse efeito é encontrado somente nos reatores nucleares. Ele também pode ser gerado:

– Na medicina: utilizado para detectar pequenas concentrações de biomoléculas. Área que tem crescido muito, recentemente;

– Experimentos de astrofísica e física de partículas: utilizado para determinar a fonte e a intensidade de raios cósmicos e propriedades de objetos astronômicos que emitem raios gama, como as remanescentes de supernovas.

Sendo assim, podemos perceber que o efeito Cherenkov está presente em vários locais, por isso a importância de entendermos melhor sobre o tema.

REFERÊNCIAS

Radiação Cherenkov

Reator Nuclear