Зависимость периода полураспада радиоактивных изотопов от температуры не подтверждена

Физики из Сельскохозяйственного и политехнического университета Техаса (США) провели точные измерения периода полураспада изотопов рутения при температурах 293 и 19 К и не обнаружили существенных отличий в результатах.

Сообщения о том, что внешние условия могут влиять на процесс радиоактивного распада, начали поступать довольно давно. Так, одна научная группа зарегистрировала сокращение периода полураспада альфа-излучателя 210Ро, заключенного в медную оболочку, на 6,3% при понижении температуры от комнатной до 12 К. В другом эксперименте было зафиксировано увеличение периода полураспада бета-излучателя 198Au на 3,6% при таком же уменьшении температуры. В одном из опытов даже было показано, что период полураспада 7Be зависит от того, в какой материал помещен образец: снижение температуры до 12 К увеличивало период на 0,9% в палладии и на 0,7% — в иридии.

halflife.jpg Данные по периоду полураспада 97Ru. Последние два измерения проведены авторами работы, а первые три были выполнены разными группами во второй половине ХХ века. (Здесь и далее иллюстрации из журнала Physical Review C.)

Американские ученые попытались воспроизвести эти результаты на примере распада с захватом электрона, который претерпевает изотоп рутения 97Ru. Круглый образец металла диаметром 8 и толщиной 1 мм был размещен между двумя медными шайбами; на расстоянии 49 мм исследователи установили полупроводниковый детектор на сверхчистом германии. Между детектором и рутением располагался слой нержавеющей стали толщиной 3,5 мм. Перед проведением измерений образец облучался потоком нейтронов плотностью 1013 част•с-1•см-2 в течение 10 с.

При комнатной температуре 293 К период полураспада, рассчитанный по результатам измерений, оказался равен 2,8370 дня, а при температуре 19 К — 2,8382 дня; эти значения отличаются друг от друга менее чем на 0,1%. Авторы отдельно указывают, что теоретическая модель, которую использовали для объяснения данных по 7Be, предсказывала расхождение на 8,4%.

Ученые также измерили период полураспада двух других изотопов (103Ru и 105Rh), образовавшихся в результате активации металлического рутения нейтронами. Здесь необходимо пояснить, что родий 105Rh является продуктом распада изотопа 105Ru, период полураспада которого составляет всего 4,4 часа.

Для 103Ru были получены величины периода полураспада в 39,210 и 39,219 дня при комнатной и пониженной температурах, а 105Rh в таких же условиях показал значения 35,357 и 35,319 часа; в первой паре чисел расхождение укладывается в 0,1%, во второй — в 0,2%. Сколько-нибудь значимой зависимости распада от температуры обнаружить, таким образом, не удалось.

spectrum.jpg Один из спектров гамма-излучения, снятых детектором. Указаны пики, соответствующие разным изотопам; при расчете периода полураспада 97Ru использовался крайний левый пик.

decay.jpg Результаты эксперимента: слева — распад изотопа рутения при температуре 293 К, справа — то же при 19 К. Графики практически идентичны!

Полная версия отчета исследователей опубликована в журнале Physical Review C; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (1 vote)
Источник(и):

http://science.compulenta.ru/471880/

http://www.technologyreview.com/…arxiv/24307/



Категории статьи