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Qu’est-ce que le rayonnement Cerenkov ?

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Pour expliquer ce qu’est exactement le rayonnement Cerenkov il faut rappeler quelques principes de base. D’abord celui selon lequel il est impossible pour la matière de voyager à une plus grande vitesse que celle de la lumière. On doit ceci à la théorie de la relativité restreinte d’Einstein qui l’a énoncée au début du 20ème siècle. Rien ne peut aller plus vite que 300.000 kilomètres par seconde.

Pourquoi ? Car plus la vitesse d’un objet augmente, plus sa masse augmente. Conséquence: plus il faut d’énergie pour qu’il continue d’accélérer. Donc plus on va vite, plus il est difficile d’accélérer. A titre d’exemple dans le fameux accélérateur de particules de Genève, les particules accélérées à 99.9999991% de la vitesse de la lumière ont une masse 7000 fois plus élevée que si elles ne bougeaient pas. Donc un objet qui irait à la vitesse de la lumière serait tellement alourdi qu’il aurait une « masse » infinie. Donc il faudrait une énergie infinie pour le faire avancer à cette vitesse.

Mais si cela est bien vrai quand l’objet se déplace dans le vide, il en va différemment dans d’autres environnements. Ainsi en 1958, un physicien russe du nom de Pavel Cerenkov reçut le prix Nobel pour avoir découvert le phénomène qui nous occupe et qui est désormais connu sous l’appellation “rayonnement de Cerenkov”. Celui-ci se produit quand une particule va plus vite que la lumière dans certains milieux (sans rentrer dans les détails à propos de ces milieux).

Au moment où cette particule dépasse la vitesse de la lumière dans ce milieu, elle émet une lumière intense et bleutée, que l’on appelle “rayonnement Cerenkov”. Un peu comme quand un avion dépasse la vitesse du son et que l’on entend comme une explosion. Il suffit de remplacer l’avion par une particule chargée et le son par la lumière.

C’est ce rayonnement qui donne leur couleur bleue aux piscines dans les centrales nucléaires.

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