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科普贴:神秘的蓝白光晕
文章来源:中国核工业报 日期:2018年03月14日

  参观过运行状态下的堆水池的人,往往会被反应堆水中蓝白色的光晕所吸引,这些光晕看起来很神秘、很有科技感。那么,这种现象是怎样产生的呢?

  简单地说,只有在粒子超越光速时才会发出这种光。不过,这并不违反爱因斯坦的狭义相对论所提出的物体速度不能超过光速,因为相对论的前提是在真空中。

  发现这一现象的是俄罗斯物理学家P·契伦科夫,因此被称为契伦科夫辐射。

  在反应堆中,裂变和裂变产物的衰变都会产生大量的高能粒子,会在堆芯周围形成大量的高能电子,这就为契伦科夫辐射提供了条件。

  人眼能看到的电磁波称为可见光,波长大约在380~780nm(1nm=10-9m)之间。契伦科夫辐射的一个特性就是,它的能谱(不同波长对应的份额)和波长的立方成反比,也就是说波长越小的光份额越多。而在可见光中,蓝光的波长最小,因此它比其他颜色光的强度强很多。电磁波其他颜色的光合成白光,再加上格外显眼的蓝光,就形成了我们所看到的蓝白色光。

  中国先进研究堆(CARR)在运行状态下,堆水池中的堆芯就会在周围水中形成一圈蓝白色的光晕,这是最直观的契伦科夫辐射现象。(作者系原子能院CARR运行室 冉怀昌)

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