Синим показаны колебания значения периода полураспада, серым – расстоянии от Земли до Солнца. Изображение авторов исследования.

Период полураспада радиоактивных материалов оказался связан с Солнцем

Радиоактивным материал делает способность ядер его атомов распадаться, испуская при этом различные элементарные частицы. Время, за которое распадается половина атомов, называется периодом полураспада. Традиционно считается, что это число является постоянным, то есть внешние факторы на это значение не влияют (за исключением сильных магнитных полей для так называемого бета-распада).

В своей работе американские физики использовали результаты двух экспериментов. Первый проходил в 80-х годах прошлого века. Тогда группа ученых из Брукхавенской национальной лаборатории (Brookhaven National Laboratory) проводила вычисление периода полураспада для радиоактивного изотопа кремния ³²Si . В то время полагали, что эта величина лежит в пределах от 60 до 700 лет.

Опыт заключался в следующем. Ученые взяли материал с очень большим периодом полураспада, и использовали его в качестве основы для сравнения. В их случае это был изотоп хлора ³⁶Cl с периодом полураспада около 301 тысячи лет. Это было необходимо, чтобы уменьшить влияние случайных эффектов на конечный результат. Затем в течение четырех лет ученые измеряли массу образцов обоих материалов. Проведя математическую обработку данных измерений, ученые получили неожиданный результат: период полураспада ³²Si оказался зависим от времени.

Другой эксперимент, использованный в новой работе, проводился немецкой лабораторией Physikalisch-Technische Bundesanstalt. В нем ученые аналогичным образом вычисляли период полураспада изотопа радия ²²⁶Ra. Там эксперимент длился 15 лет.

Используя аппарат математической статистики, ученым удалось оценить зависимость (корреляцию) между ежегодными колебаниями расстояния от Земли до Солнца и изменениями значения периода полураспада для указанных изотопов. Вероятность того, что эти две величины не связаны друг с другом, оказалась порядка 10^-18.

Никаких общих теорий, объясняющих подобную связь, в настоящее время не существует. Согласно одной из гипотез, на период полураспада оказывают влияние потоки нейтрино, испускаемые Солнцем. Проверкой подобной гипотезы могло бы служить измерение периода полураспада вблизи ядерного реактора, который, испуская нейтрино, играл бы роль Солнца.

Ссылки по теме
- Evidence for Correlations Between Nuclear Decay Rates and Earth-Sun Distance - препринт статьи на сайте arXiv.org
- Кораллы рассказали о крупных землетрясениях прошлого - Lenta.ru, 22.07.2008
- Физики синтезировали три новых сверхтяжелых изотопа - Lenta.ru, 25.10.2007

Сайты по теме
- Брукхавенская национальная лаборатория
- Physikalisch-Technische Bundesanstalt