A Cserenkov-sugárzás homályos fényként, villanásként tűnik fel azokban a reaktorokban, ahol a moderátor, más néven a nukleáris reakció közege víz. A jelenség Pavel Alekszejevics Cserenkov, Nobel-díjas orosz fizikusról kapta a nevét, aki 1934-ben írta le annak pontos működését, miközben a sugárzó részecskék hatását tanulmányozta folyadékokban.

A fizikus észrevette, hogy a víz halványan, kéken világít bizonyos radioaktív részecskék elnyelésekor.

A Cserenkov-hatás érvényesüléséhez a töltött részecskéknek, például az elektronoknak gyorsabban kell mozogniuk a fénynél egy adott közegben (ami nem lehet vákuum, víz viszont igen, mivel ott a fény sebessége alacsonyabb). Ilyenkor olyasféle lökéshullám keletkezik, mint a repülőknél a hangrobbanás: repülés közben a gép szárnyai tolják a levegőt maga előtt. Amikor gyorsabb a hangnál, a levegő nem tud elég gyorsan kitérni, hirtelen esik a nyomás a szárnyak mentén, hangsebességgel, ebből lesz a hangrobbanás a végén.

A töltött részecskék, amelyek létrehozzák a nagy energiájú sugárzást, elektromos erőtérben helyezkednek el, melyet megtöltenek a fénysebességel mozgó fotonok. Amikor egy töltött részecske a fénynél lassabban mozog, a fotonok lényegében kioltják egymást, így nem látszik fény. Amikor viszont gyorsabban, akkor az elektromos mező kis késéssel nyeli el őket anélkül, hogy egymással ütköznének.

Az így keletkező lökéshullám energiája a látható kék fény. A sugárzás nagy része az ibolyán túli spektrumban történik, de az energia egy része látható fény.

A sugárzás színét valószínűleg az okozza, hogy a víz eltérően nyeli el a különböző hullámhosszokat, ezért látjuk kéknek a tengervizet is. Egyes magyarázatok szerint azonban a hatás több kék hullámhosszhoz közeli fotont bocsát ki.

(Fotó: Wikimedia)