اَبا اِباد

A deep-earth neutrino detector

قدرت نفوذ امواج

احتمالا تا به حال تجربه‌ی از دست دادن ارتباط اینترنت را در هنگام عبور از تونل‌ها داشته اید و شاید تاکنون برایتان این پرسش ایجاد شده باشد که چرا گاهی اوقات چنین اتفاقی می‌افتد.

پارامترهای مختلفی در این موضوع تاثیرگذار است، اما یکی از مهم‌ترین مسائل، قدرت نفوذ امواج رادیویی در موادی‌ست که این تونل‌ها از آن ساخته شده است‌. باید بدانیم که قدرت نفوذ امواج مختلف، در مواد گوناگون متفاوت است. یک موج ممکن است در هنگام عبور از یک ماده، جذب شود یا بازتاب شود. ما اساسا دو نوع پرتو داریم، پرتوهای تشکیل شده از ذرات پرانرژی و پرتوهای الکترومغناطیس. پیشتر با پرتوهای تشکیل شده از ذرات پرانرژی مانند پرتوهای آلفا و بتا آشنا شدیم. پرتوهای الکترومغناطیس نیز پرتوهایی هستند که از فوتون‌ها تشکیل شده اند. مثلا امواج رادیویی، پرتو ایکس و پرتوی گاما از انواع پرتوهای الکترومغناطیس هستند. اما قدرت نفوذ این پرتوها با یکدیگر بسیار متفاوت است. مثلا پرتوهای آلفا که از دو پروتون و دو نوترون تشکیل شده اند، بسیار سنگین هستند و نبایستی قدرت نفوذ بالایی داشته باشند. در واقعیت نیز همین‌گونه است و با یک برگه‌ی کاغذ می‌توان جلوی نفوذ این نوع پرتو را گرفت.

پرتوهای بتا که از پوزیترون (پادذره‌ی الکترون و با جرم معادل الکترون) تشکیل شده است، از پرتوی آلفا سبک‌تر است و باید قدرت نفوذ بیشتری داشته باشد. در واقعیت نیز پرتوهای بتا می‌توانند از ورقه‌ی نازک کاغذ عبور کنند، اما از یک قطعه‌ی پلاستیک به ضخامت یک سانتی ‌متر نمی‌توانند عبور کنند. پرتوهای الکترومغناطیس نیز بسته به فرکانس و میزان انرژی قدرت نفوذ متفاوتی دارند. از بین آن‌ها، پرتوهای گاما و پرتوهای ایکس، بیشترین قدرت نفوذ را دارند. برای جلوگیری از نفوذ این پرتوها، کاغذ یا پلاستیک یا حتی بتن کفایت نمی‌کند و به دیواره‌های ضخیم سربی مورد نیاز است. اما پرتوهای دیگری نیز هستند که قدرت نفوذ بالاتری دارند.

نوترینوها می‌توانند به راحتی و بدون هیچ واکنشی، از مواد مختلف عبور کنند. قدرت نفوذ نوترینوها آنقدر بالاست که می‌توانند به راحتی قطر کره‌ی زمین را طی کنند.
– اَبا اِباد
تصویر بالا : یک آشکارساز نوترینو در اعماق زمین. در ۲۳ فوریه ۱۹۸۷ اولین نورهای ابرنواختر SN 1987A به زمین رسید. اما چند ساعت قبل از اینکه نور این ابرنواختر مشاهده شود، چندین آشکارساز نوترینو، موجی از نوترینوها را ثبت کردند که مشخص شد مربوط به این ابرنواختر بوده است. اما آیا سرعت نوترینوها از سرعت نور بیشتر بود که زودتر از نور به زمین رسیده بودند؟ خیر. دلیل اصلی آن، به قدرت نفوذ نوترینوها باز می‌گردد. در این ابرنواختر، نوترینوها توانسته بودند زودتر از فوتون‌ها از درون ابرنواختر به سطح آن بگریزند.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *