Physikalisch-Technische Bundesanstalt

Autor: Jens Simon

Wer bisher dachte, das blaue Licht sei lediglich im Grimmschen Märchen zu Hause und man müsste in einen tiefen Brunnen steigen, um es herauszuholen, der irrt. Ganz unmärchenhaft, aber nicht weniger magisch schön, leuchtet es aus den Wasserbecken der Kernreaktoren, wie hier im Forschungsreaktor Geesthacht. Ursache dieses blauen Leuchtens sind sehr schnelle Elektronen, die bei der Spaltung der Uran-Atome aus den Kernbrennstäben entweichen und in das umgebende Wasser eindringen. Diese Elektronen sind schneller, als es Licht in Wasser sein kann. Und analog zu einem Düsenjet, der beim Überschreiten der Schallgeschwindigkeit einen Knall provoziert, "knallt" es bei den Elektronen optisch, sobald sie die Lichtmauer durchbrechen. Dieser Tscherenkow-Effekt (erstmals 1934 beobachtet) tritt immer dann auf, wenn geladene Teilchen, also etwa Elektronen, mit Überlichtgeschwindigkeit durch ein (dielektrisches) Medium schießen, das sie polarisieren können. Mit "Lichtgeschwindigkeit" ist dabei die maximale Geschwindigkeit für Licht in diesem Medium gemeint. Und je höher die Brechzahl des Mediums, umso stärker wird das Licht gebremst. (Schneller als das Licht zu sein gelingt einem Teilchen daher wesentlich leichter in einem Medium hoher Brechzahl.) Im Reaktorbecken geben die "verboten schnellen" Elektronen nun etwas von ihrer Energie an die Wassermoleküle ab und diese wiederum - sobald der Raser vorbei ist - beginnen zu leuchten, vorzugsweise (da der Brechungsindex von Wasser gerade hier besonders hoch ist) mit UV-Strahlung und mit blauem Licht.

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