探秘核反應堆，為何有令人毛骨悚然的藍色光芒？

造原子彈當然離不開核反應堆，因為本質的原理都是利用核裂變反應，而美國就有大學竟然也有自己的核反應堆，學生們把他們的發現用攝像機記錄下來。難道他們都不害怕嗎？

在美國賓夕法尼亞州立大學的中部有一個中型游泳池的表面下方有19英尺（6米）的核反應堆。水池相當於反應堆的冷卻劑和輻射屏蔽，反應堆的心臟周圍的水層完全遮蔽輻射，使遊客能夠從上面觀察反應堆。

最近GoPro拍攝到核反應堆突然發出令人毛骨悚然的藍色輝光，仔細探查得知，是從切倫科夫輻射產生的，這是一種電磁輻射，當帶電粒子通過水比光速快的時候發生。你可能聽說過，任何物質的運動速度都無法比光速更快，確實如此…只要光在真空中，例如太空。但在水等一些物質中，光的傳播速度會稍微變慢。這意味著有些粒子有可能會超越光速，產生一種名為切倫科夫輻射（Cherenkov Radiation）的淡藍輝光。光在不同介質中的傳播速度不盡相同，這是由於光與這些原子和分子之間的相互作用各不相同。在水中，光的傳播速度是在真空中的75%，這意味著某些快速移動的粒子在水中可以超過光速。

這可以發生在核反應堆中，由於核裂變，當原子的原子核分裂時，諸如電子等帶電粒子以非常之高的速度飛出。隨著電子在環繞於核反應堆的水中傳播，它在沿途會與一些水分子相互作用，其過程會釋放出光子。當這些電子在水中的傳播速度超過光速之時，所有這些光子組合在一起形成一種稱之為切倫科夫輻射的藍色輝光。我們可以看到這種輝光，因為本質上它是一種音爆，只不過這裡是光而不是聲。

一個核反應堆分解鈾原子，一種天然放射性元素來釋放能量。反應堆的核心位於鋼製壓力罐中，因此圍繞其的水在460°C（860°F）的溫度下保持液態。當水下反應堆開啟，並開始運行在500kW，然後一兆瓦，反應堆開始變得更加努力，機器發出的電藍色顏色開始加劇。那是因為當設備產生更多的能量時，會發出更多的切倫科夫輻射。由於反應使得較短波長的光變得更強烈，所以電磁輻射對人眼呈現出明亮的藍色，但是大多數切倫科夫輻射出現在人眼不可見的紫外光譜上。事實上，多數輻射是在紫外線波段。當帶電粒子被加速後，才會使可見光波段明顯易見。

賓夕法尼亞州立大學的輻射科學與工程中心運營副總監馬克·特朗普（Mark Trump）說：「我們的根本任務之一就是告訴人們，核輻射並不像他們所能相信的那麼危險。在這裡，除了學習有關核安全和核物理的相關知識，學生們還熱衷於獨立研究項目，如由輻射引導的植物種子變異等等。」（科技新發現 康斯坦丁/文）

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