La
radiación de Cherenkov
Cuando
se enciende un reactor nuclear y el combustible comienza a fisionar
(a romperse) se liberan multitud de partículas cargadas con una
enorme cantidad de energía. Cuando
estas partículas viajan más rápido que la luz en ese medio,
se produce un efecto luminoso bastante llamativo conocido como
radiación de Cherenkov.
Podríamos
pensar que esta radiación se ve de color verde, fruto de series y
películas, como en Los Simpson. Pero en realidad, el brillo es de
color azulado. ¿Por qué se produce? Su aparición puede tener mucha
más utilidad de la que pensamos.
¿Qué
es la radiación de Cherenkov?
En
lo más profundo de los reactores nucleares se esconde el combustible
atómico. Este está rodeado de un refrigerante: el agua. Los núcleos
de reacción están inmersos para que sea más fácil controlarlos y
mantenerlos estables. Cuando comienza la reacción de fisión, un
montón de átomos comienzan a romperse, lanzando partículas
subatómicas en todas direcciones.
Estas partículas tienen muchísima energía y se desplazan a una
velocidad mayor que la de los fotones que componen la propia
luz."Nada
puede ir más rápido que la luz, ¿no?". Esto es cierto para el
vacío. En
el agua (y otros medios), los fotones se desplazan más lentamente lo
que permite que otras partículas sean más rápidas.
Al
avanzar generan un campo electromagnético y parte de la energía se
pierde (se emite) como un fotón. Las ondas de luz se "apelotonan"
formando una onda de choque, que es la responsable del brillo
azulado. Es
algo muy parecido a lo que ocurre con el efecto Doppler,
para las ondas de sonido, pero con la luz. La onda de choque,
simplificando mucho la explicación, tiene una forma cónica que
corresponde al punto donde se unen los frentes de onda.
¿Para
qué nos sirve la radiación de Cherenkov?
Además
de ser todo un espectáculo, y más allá de las implicaciones
físicas teóricas, lo cierto es que esta
radiación tiene una utilidad práctica.
Cuando llegan los rayos cósmicos a nuestra atmósfera, lanzados con
una energía tremenda, chocan contra sus átomos de oxígeno y
nitrógeno.
Como
decíamos, en el vacío nada puede viajar más rápido que la luz.
Pero en nuestra atmósfera sí. Al
romper los átomos en la atmósfera se producen reacciones en cadena.
Estas cascadas de fisión producen el mismo efecto que vemos en los
reactores, aunque son mucho más tenues.
Hay
que aclarar que son las partículas de la atmósfera, al romperse,
las que producen la radiación de Cherenkov, no las partículas
cósmicas en sí. Pero ¿y para que nos sirven? Los telescopios
Cherenkov son
unas herramientas muy precisas cuyo objetivo es detectar rayos gamma
de gran energía,
con una velocidad cercana a la de la luz mientras viajan en el vacío.
El
telescopio MAGIC, detector de radiación de Cherenkov en la atmósfera
Los
rayos gamma desencadenan estas reacciones entre los 10 y 20 Km sobre
la superficie terrestre, aunque los destellos son muy efímeros.
Todavía no tenemos claro el origen de los rayos cósmicos, aunque
están
relacionados con las erupciones solares, las estrellas y otros
fenómenos estelares,
como las supernovas. Por eso nos interesa tanto entenderlo, aunque
solo podemos estudiarlos a partir de cosas tan efímeras como la
radiación de Cherenkov que dejan a su paso.
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