211service.com
Czy tempo rozpadu jądrowego zależy od temperatury?
W 1913 roku Pierre Curie i M. Kamerlingh Onnes zmierzyli szybkość rozpadu radu w temperaturze pokojowej i po schłodzeniu w ciekłym wodorze. Doszli do wniosku, że szybkość rozpadu była całkowicie niezależna od temperatury. Od tego czasu liczne badania wykazały, że na rozpady alfa i beta nie mają wpływu warunki zewnętrzne, takie jak temperatura, ciśnienie powietrza lub otaczający materiał. W przeciwieństwie do tego, rozpady, które następują przez wychwytywanie elektronów, są znane jako podatne na ich środowisko i dlatego zostały umieszczone w innej kategorii.
Jednak w ciągu ostatnich kilku lat szereg nowych wyników groziło odwróceniem tego obrazu. Różne grupy wykazały, że tempo zaników alfa, beta i wychwytywania elektronów zależy od temperatury i tego, czy są umieszczone w materiale izolacyjnym, czy przewodzącym. To ekscytujące, ponieważ zwiększa możliwość przetwarzania odpadów radioaktywnych. Ale rodzi to również problem dla fizyków cząstek, których cały model standardowy zakłada, że na szybkość rozpadu nie mogą wpływać czynniki zewnętrzne.
Anomalne wyniki są zagadkowe. Jedna z grup stwierdziła, że polon-210 emitujący promieniowanie alfa, umieszczony w miedzianym pojemniku w temperaturze 12 stopni Kelvina, miał okres półtrwania o sześć procent krótszy niż w temperaturze pokojowej. Inny raport twierdził, że okres półtrwania emitera beta(-), złota -198, był o 3,6 procent dłuższy w temperaturze 12 stopni Kelvina niż w temperaturze pokojowej. Jeszcze inna grupa wykazała, że okres półtrwania berylu-7, który rozpada się w wyniku wychwytywania elektronów, zależy od materiału, w którym jest umieszczony, zwiększając się o 0,9 proc. w palladzie w 12 stopniach Kelvina i 0,7 proc. w indzie w 12 stopniach. Kelwin. Istnieje nawet teoria wyjaśniająca, co się dzieje: że zależny od temperatury efekt ekranowania wewnątrz metalowych pojemników wpływa na wychwytywanie elektronów. To oczywiście powinno wpłynąć na wszystkie jądra, które w ten sposób się rozpadają.
A jeśli te mylące twierdzenia nie są wystarczająco trudne do zniesienia, inna grupa twierdzi, że: na szybkość rozpadu ma wpływ odległość Ziemi od Słońca .
Co się u licha dzieje?
Dzisiaj normalny serwis powraca z raportem na temat szybkości rozpadu rutenu-97 w metalowym nośniku przez wychwytywanie elektronów oraz rutenu-103 i rodu-105, obydwa przez emisję beta(-). John Hardy i jego koledzy z Cyclotron Institute na Texas A&M University zmierzyli tempo rozpadu tego materiału w temperaturze pokojowej i przy 19 stopniach Kelvina z precyzją, która w większości przypadków była znacznie wyższa niż w poprzednich eksperymentach.
Ich wyniki? Zamek błyskawiczny, zilch, zero. W żadnym ze swoich danych nie znaleźli żadnej zależności od temperatury.
Wnioski, jakie można wyciągnąć z tego wyniku, oferują interesujący wgląd w naturę procesu naukowego, w którym zbyt łatwo jest odrzucić zerowe wyniki.
Chociaż Hardy i jego grupa zwracają uwagę, że nie mogą komentować ważności wyników innych grup, ich zerowy wynik ma istotny wpływ na status efektu przesiewowego. Ich eksperyment pokazuje, że efekt przesiewowy nie dotyczy rutenu-97 i dlatego nie może być zjawiskiem ogólnym. To znaczące odkrycie, które zmusi teoretyków do powrotu do swoich tablic.
Być może ważniejszy jest wpływ tego wyniku na fizyków cząstek elementarnych, którzy ostrzą ołówki, przygotowując się do przepisywania swoich podręczników, gdyby perspektywa zależności temperaturowej lub jakiejkolwiek innej zależności podniosła głowę.
Dziś wygląda na to, że mogą spać spokojnie. Przynajmniej do następnej salwy w tej debacie.
Nr ref.: arxiv.org/abs/0910.4338 : Okres połowicznego rozpadu Ru-97 przy wychwytywaniu elektronów: Precyzyjny pomiar nie wykazuje zależności od temperatury