W trakcie reakcji termojądrowej po raz pierwszy zaobserwowano zjawisko nazywane promieniowaniem Czerenkowa. To efekt pochodzący od cząstek, które poruszają się szybciej niż światło w danym medium, wywołując niebieski blask. To odkrycie było nietypowe, ponieważ dotychczas obserwowano je jedynie podczas reakcji rozszczepienia jądrowego, a nie w reakcjach termojądrowych.

Promieniowanie Czerenkowa jest efektem pojawiającym się, gdy cząstka przekracza prędkość światła w danym medium. W przypadku wody, prędkość ta wynosi około 75% prędkości światła w próżni, czyli około 139,800 mil na sekundę. Gdy cząstka przekracza tę granicę, emituje charakterystyczny niebieski blask. To zjawisko zostało nazwane na cześć radzieckiego fizyka, Pawła Czerenkowa, który otrzymał za to odkrycie Nagrodę Nobla.

Promieniowanie Czerenkowa jest dobrze znane w kontekście reakcji rozszczepienia jądrowego, gdzie reaktory jądrowe często zanurzane są w wodzie. Inspektorzy nuklearni wykorzystują to zjawisko do wykrywania, czy materiał nuklearny jest wykorzystywany w celach pokojowych. Astronomowie także zdają sobie sprawę z tego zjawiska, a Obserwatorium Neutrinowe IceCube wykorzystuje je do detekcji neutrinów mionowych w antarktycznym lodzie.

Jednak do niedawna to zjawisko nie było obserwowane w trakcie reakcji termojądrowej. W ubiegłym miesiącu firma SHINE, zajmująca się termojądrową fuzją, ogłosiła, że udało jej się zaobserwować promieniowanie Czerenkowa podczas procesu fuzji deuteru z trytowym. Był to pierwszy przypadek, kiedy to charakterystyczne niebieskie światło zostało uchwycone podczas reakcji termojądrowej.

Zjawisko promieniowania Czerenkowa podczas reakcji fuzji jest rezultatem wysokoenergetycznego promieniowania gamma emitowanego, gdy wodór pochłania neutron. Gdy to promieniowanie gamma uderza w elektron, może je przyspieszyć do prędkości przekraczającej prędkość światła w wodzie. W efekcie powstaje rodzaj „uderzenia dźwiękowego”, podobnego do fal dźwiękowych. Ze względu na bardzo wysokie energie zaangażowane w tym procesie, emitowane światło ma wyskie częstotliwości i krótkie fale, co odpowiada niebieskiemu końcowi widma światła widzialnego.

Reaktory termojądrowe firmy SHINE są głównie wykorzystywane do badań nad skutkami promieniowania w różnych dziedzinach, takich jak lotnictwo czy medycyna. Jednakże istnieje także nadzieja, że technologia fuzji w przyszłości może być wykorzystana do wytwarzania neutronów na miarę tradycyjnych reaktorów rozszczepienia jądrowego. To odkrycie otwiera nowe perspektywy dla rozwoju technologii fuzji w celu produkcji energii.

Źródło: Yahoo News

Zdjęcie: Fuzja wysyła cząstki szybciej niż prędkość światła – Argonn National Laboratory