Статья посвящена экспериментально наблюдаемым эффектам изменения скорости бета и альфа-распадов. Рассмотрена природа и предложен механизм проявления эффектов, которые связываются с изменением изомерного состояния ядра при внешнем воздействии.

Явление радиоактивности состоит в самопроизвольном распаде ядер с испусканием одной или нескольких частиц. Основной закон радиоактивного распада показывает, что количество распадающихся ядер со временем уменьшается по экспоненте с постоянной распада λ. При этом существенным свойством явления радиоактивности является независимость постоянной распада λ от времени. Через постоянную распада λ выражается другая величина, характеризующая интенсивность процесса радиоактивности - период полураспада. Каждому радиоактивному состоянию различных веществ соответствуют свои постоянная распада и соответственно период полураспада. Самопроизвольный распад является экзотермическим процессом. Однако с конца прошлого века появилось много экспериментальных и теоретических работ, ставящих под сомнение эти выводы ядерной физики 20-го века.

Высоцкий В.И., Воронцов В.И., Кузьмин Р.Н. в числе первых, ещё в 1984 году, рассматривали изменения характеристик спонтанного излучения. При этом они оперировали квантовыми электромагнитными системами и опирались на устоявшиеся к тому времени знания. Авторы пришли к выводу, что "... существуют потенциальные механизмы существенного управления временными, частотными и пространственными характеристиками спонтанного излучения ..." и предложили эксперимент проверки своих выводов.

Пархомов А.Г. отмечает: "До недавнего времени строго экспоненциальный характер изменения скорости распадов радиоактивных нуклидов считался несомненным. Но в последнее время опубликовано много статей с результатами измерений радиоактивности, которые дают основание для сомнений в незыблемости этого свойства радиоактивности". Критически оценивая различные (и достаточно многочисленные) объяснения данного эффекта, Пархомов А.Г. связывает эффект со слабым взаимодействием. После анализа многочисленных работ по теме Пархомов А.Г. заключает: "Это указывает на существование нетривиального агента, одинаково влияющего на активность различных бета радионуклидов. Приходящий из Космоса поток нейтрино является наиболее подходящим кандидатом на роль такого агента". Так же в своих работах Пархомов А.Г. отмечает: "И неизвестны эксперименты, в которых при достаточной точности и продолжительности опытов колебания бета-радиоактивности не проявлялись бы. Поэтому есть все основания для того, чтобы признать, что меняется именно скорость бета-распадов".

Отметим информационно насыщенный доклад Панчелюги В.А. на вебинаре Климова - Зателепина 10.03.2021 года. По теме нашей статьи интерес представляет экспериментально зарегистрированное влияние на скорость α-распада электромагнитного излучения от П-генератора. Большая же часть доклада касалась загадочного влияния вращения массивных тел на α-распад. Но здесь α-распад выступал скорее в качестве детектора неизвестного явления.

В диссертации Карелина К.Н. отмечается особая важность исследований, направленных на поиск способов воздействия на ядерную радиоактивность, обладающих широкими прикладными перспективами. Изучена возможность ускорения естественных бета минус распадов путем воздействия на них жёстким электромагнитным излучением. Проводился расчет вероятности и сечения процесса эндотермического бета распада ядра, стимулированного жестким электромагнитным излучением. В расчётах в качестве источника жесткого электромагнитного излучения взята действующая установка SPring-8 (Япония). Наличие у неё в спектре фотонов, энергия которых превышает величину энергетического порога для эндотермического распада ряда ядер (обычно это 50 кэВ и более), большая мощность источника позволяют поставить вопрос о воздействии электромагнитного излучения на ядерный бета-распад. Теоретически получено, что заметное увеличение скорости бета распада наблюдается лишь для переходов третьего порядка запрета в ядре (в пределах 5%, что выходит за ошибки эксперимента) и четвертого порядка запрета в ядре (увеличивается почти на три порядка).

Цель данной работы увязать изменение скоростей ядерных распадов с изомерными переходами.

Изучение и развитие ядерной физики началось с открытия радиоактивности (Беккерель, 1896г.). На рубеже веков были открыты два типа распадов - α и β распады, часто сопровождавшиеся γ - излучением. Состояние изомерного возбуждения было открыто Курчатовым И.В. с сотрудниками в 1935 году. В 1938 году открыто конверсионное излучение ядерных изомеров (Русинов, Понтекорво), обнаружено испускание электронов внутренней конверсии веществами, захватывающими нейтроны (Гофман, Бэчер).

Большое время жизни изомерных состояний объясняется затруднённостью переходов из изомерного состояния в основное либо из-за большой разницы спинов, либо из-за существенного различия в форме основного и изомерного состояний ядра. При этом каждому изомерному состоянию соответствует своя постоянная распада λ и свой период полураспада. Следовательно своя скорость распада. Скорость распада при переходе ядра из одного изомерного состояния в другое может как возрастать так и уменьшаться в зависимости от периода полураспада нового состояния.

формате PDF (139Кб)