El equivalente “macroscópico” de esta radiación es el sonido. Cuando un avión vuela, genera ondas sonoras que llegan hasta nuestros oídos y permiten que lo oigamos. Estas ondas se propagan en todas las direcciones formando un frente esférico. Si el avión vuela por debajo de la velocidad del sonido, entonces siempre se encontrará dentro de los frentes de ondas que el mismo produce, y lo oiremos llegar a nosotros. Sin embargo, cuando supera la velocidad del sonido, adelanta a sus propias ondas sonoras, las cuales se agrupan detrás de él formando un frente de onda, y dando lugar a una onda de choque. Esto es equivalente al estruendo que escuchamos después de que pasa por encima de nosotros un avión supersónico.

F/A-18 “Hornet” rompiendo la barrera del sonido sobre el Pacífico

Este efecto puede es aplicable para cualquier otro tipo de onda. Sabiendo de antemano que la luz puede comportarse como onda o como partícula, podríamos imaginar que si una partícula viaja a mayor velocidad que la de la luz, entonces dejaría una estela similar a la que dejaba el sonido, en forma de onda de choque, solo que esta vez se manifiesta como una radiación electromagnética en lugar de acústica.

Cuando una partícula viaja por un medio, a una velocidad inferior a la de la luz en dicho medio, sucede algo así:

La partícula emite una radiación electromagnética que viaja más rápido.

Sin embargo, si la partícula aumenta su velocidad por encima de ésta, como les pasa a los rayos cósmicos al entrar en la atmósfera, sucede esto:

Después de estudiar la Teoría Especial de la Relatividad, sabemos claramente que una de las constantes universales es la velocidad de la luz (c), la cual no puede ser superada, como demostró Einstein. Sin embargo, esta constante se refiere a la velocidad de la luz en el vacío, ya que en cualquier otro medio, la luz se propaga a velocidades bastante menores.

Entonces, si escogemos un medio como es el agua, con un índice de refracción de 1.33, en donde la luz viaja a tan solo 225000 Km/s, nada le impide a una partícula, como por ejemplo un neutrón, superar esa velocidad dentro del agua. De esta forma se formaría la misma onda de choque que se formaba con el sonido, solo que esta vez en forma de onda electromagnética, esto es la radiación de Čerenkov.

Esta onda electromagnética tiene la peculiaridad de que resulta visible para el ojo humano, con una tonalidad azulada característica. Este efecto resulta muy visible en los reactores nucleares, en los que durante la fisión, los neutrones que se desprenden bastan para hacer que surja esta tonalidad, la cual se asocia a la radiactividad. Es por eso que incluso en dibujos como en los Simpson, las cosas contaminadas por la radiactividad se representan con un brillo característico, solo que no debería ser verde, sino azulado, y solo darse dentro del reactor nuclear.

Entonces, si algún día tienes la oportunidad de observar un medio aislante, como el agua, brillar con una luz azulada que parece no tener explicación, eso quiere decir que hay un gran número de partículas cargadas que se mueven muy rápido por su interior y, de hecho, la mayor parte de la radiación ni siquiera la estás viendo, porque es de una frecuencia mayor que la que pueden detectar nuestros ojos.

Radiación de Čerenkov en la piscina del Advanced Test Reactor del Idaho National Laboratory.

REFERENCIAS

• Blog Susurros desde las sombras
• Blog El tamiz
• Blog Enchufa2

http://es.wikipedia.org/wiki/Super-Kamiokande

Scott Wakely, profesor de Física de la Universidad de Chicago, y su colaborador Simon Swordy, profesor de física en la misma universidad, conseguirán nuevas pruebas para resolver este misterio haciendo mediciones detalladas de la radiación de Cherenkov que emiten esos chorros de partículas al penetrar en la atmósfera.

Las partículas que forman los rayos cósmicos viajan a velocidades similares a las de la luz, aceleradas probablemente por estallidos de supernovas o por estrellas binarias. Al entrar en la atmósfera, esta velocidad es superior a la velocidad de la luz en ese medio. Esto implica que las partículas adelantan al campo eléctrico que generan, al igual que los aviones adelantan las ondas sonoras que generan.

► Super-Kamiokande

También llamado Super-K, es un observatorio de neutrinos localizado en Japón. El observatorio fue diseñado para estudiar los neutrinos solares y atmosféricos, y para detectar el decaimiento de protones y neutrinos provenientes de supernovas en cualquier parte de nuestra galaxia.El mismo consiste de 50.000 toneladas de agua pura rodeadas por cerca de 11.000 tubos fotomultiplicadores y una estructura cilíndrica de 40 m de alto y 40 m de ancho.

La interacción de un neutrino con los electrones o los núcleos de agua puede producir una partícula que se mueve más rápido que la velocidad de la luz en el agua. Esto crea un cono de luz a causa de la radiación de Cherenkov, el equivalente óptico de una barrera del sonido.

► Fisión: es una reacción nuclear, lo que significa que tiene lugar en el núcleo del átomo. La fisión ocurre cuando un núcleo pesado se divide en dos o más núcleos pequeños, más algunos subproductos. Estos subproductos incluyen neutrones libres, fotones (generalmente rayos gamma) y otros fragmentos del núcleo como partículas alfa (núcleos de helio) y beta (electrones y positrones de alta energía).

► Radiactividad o radioactividad es un fenómeno físico natural, por el cual algunos cuerpos o elementos químicos llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas fotográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, etc.

► Reactor nuclear: es un dispositivo en donde se produce una reacción nuclear controlada. Se puede utilizar para la obtención de energía en las denominadas centrales nucleares, la producción de materiales fisionables, como el plutonio, para ser usados en armamento nuclear, la propulsión de buques o de satélites artificiales o la investigación.