Nejčastější otázky

Slyšel jsem, že v jaderných reaktorech existují částice, které letí rychleji než světlo. Je to pravda? Jak můžou věci letět rychleji než světlo?
Ptá se Vinayak z Indie

Ano to je pravda. Je to také důvod, proč radioaktivní věci září.

Ale neporušuje to speciální teorii relativity, která slavnostně tvrdí, že se nic nemůže pohybovat rychlostí větší než je rychlost světla. Správně by na konec téhle věty měla přijít ještě slova „ve vakuu“.

Světlo cestuje vakuem určitou rychlostí, obvykle nazývanou c, a tato rychlost je absolutním limitem. Ale světlo se zpomaluje, když prochází hmotou. Kupříkladu ve vodě je rychlost světla asi 3/4c. Ve skle může být tato rychlost ještě menší a v poslední době lidé přišli s materiály, které světlo zpomalí téměř úplně. Světlo zahrnuje vibrující elektrické pole, a když má toto pole odstrkovat elektrony v materiálu, jeho cesta se stane mnohem komplikovanější. Může také úplně vymizet, jako je tomu v neprůhledných materiálech.

Mnoho jader jaderných reaktorů sestává z tyčí jaderného paliva ponořených ve vodě. Palivo vysílá elektrony, z nichž všechny musí dodržovat absolutní rychlost světla c. Nemusí však dodržovat místní rychlostní limit 3/4 c ve vodě, a některé to také nedělají. Tyto rychlé elektrony způsobují, že voda vysílá světlo, které více či méně cestuje podél cesty elektronů. Tento efekt se nazývá Čerenkovovo záření a způsobuje modré světlo, které můžete spatřit vycházet z jaderného reaktoru (pokud možno z bezpečné vzdálenosti). Elektrony nakonec zpomalí, a proto není toto záření vidět moc daleko od palivových tyčí. Toto záření se může objevovat i ve vzduchu, ale je o hodně slabší, protože rychlost světla ve vzduchu je téměř c a velmi málo elektronů letí tak rychle.

Čerenkovovo záření není jen hezké, ale také užitečné: Mnoho fyzikálních pokusů zahrnuje pozorování nabitých částic letících téměř rychlostí c. Může být těžké sledovat tyto částice přímo, ale můžete postavit nádrž s vodou a sledovat Čerenkovovo záření. Můžete tak zjistit i jakou měly tyto částice energii a směr letu.

Samozřejmě, že toto záření je také užitečné „ruce pryč“ varování.