29 августа 2010 г.

Дополнение про влияние Солнца на радиоактивность

В комментариях к прошлому посту мне пеняют на то, что «эффект»-то был зарегистрирован на одних изотопах, а опровергают его на других. И где тут логика?

Вообще, я в конце того поста написал, что копаться можно и дальше, так что тем, у кого есть свои вопросы, возражения и контрвозражения, я рекомендую внимательно почитать статьи Йенкинса и Фишбаха и возражения на них. Но раз уж возник вопрос, давайте действительно поговорим про универсальность «эффекта».

Прежде всего, исходная позиция Йенкинса и Фишбаха как раз и состояла в том, что эффект вовсе не специфичен для конкретных ядер и даже для конкретных взаимодействий, что он универсален, но возможно имеет разную силу для разных распадов. Дело в том, что в двух конкретных примерах, которые они использовали, речь идет вообще о разных типах распада: в случае 32Si — это бета-распад (т.е. слабые взаимодействия), в случае 226Ra — это альфа-распад (т.е. сильное взаимодействие). Так что авторы сами предлагали искать подобные эффекты в любых других ядрах.

Но в дальнейшем Йенкинс и Фишбах стали почему-то напирать именно на слабое взаимодействие. Тут показателен один пример, когда изотоп был одинаковый в экспериментах, которые они считают «за» и в экспериментах «против». А именно, в статьях 2009-2010 годов они цитируют еще один пример эксперимента с сезонными вариациями, проведенный в некотором медицинском центре. Там исследовалась активность 238Pu — ровно тот же изотоп, который используется в реакторе на аппарате Кассини, про который я писал в прошлом посте. Казалось бы, вот оно, прямое опровержение, поскольку Кассини проверил эффект в гораздо более лучших условиях, чем этот эксперимент в медицинском центре, и ничего не обнаружил.

Но Йенкинс и Фишбах так просто не сдаются. Они говорят, что разница состоит в том, что если на Кассини меряется непосредственно поток испущенных нейтронов, то в медицинском эксперименте измеряется гамма-активность 56Fe, который есть дочерний продукт бета-распада 56Mn, который есть дочерний продукт активации 55Mn нейтронами. В такой цепочке, они говорят, всегда найдется место подвигу осцилляциям.

Бог с ним, пусть поток нейтрино как-то усиливает именно слабые распады (хотя никаких осмысленных идей, как это может быть, не противоречащих другим данным, пока нет). Но слабые распады тоже были проверены. В статье-возражении были приведены данные по изотопам, которые распадаются за счет альфа-, бета-плюс- и бета-минус-распадов, а также за счет электронного захвата. В экспериментах, описанных в этой статье, регистрируются не сами альфа- или бета-частицы, а гамма-кванты, излучение которых сопровождает процесс распада. Для того, чтобы устранить неизвестную зависимость от времени эффективности самого детектора, берется не просто частота отсчетов какого-то одного изотопа, а отношение частот отсчетов счета двух изотопов с разными распадами (так проводились и эксперименты, на которые ссылаются Йенкинс и Фишбах, и эксперименты-возражения). В этих отношениях никаких достоверных флуктуаций нет, ни для каких проверенных пар взаимодействий.

Но по-хорошему, я еще раз подчеркну, тут можно разговаривать только после того, как будет какая-то осмысленная формулировка эффекта.

И чтоб еще раз убрать возражения типа «Да какая разница, каков механизм, вот они данные!». Лично мое мнение — в тех экспериментах, где есть сезонные флуктуации, их причиной является какой-то недоучтенный эффект окружающий среды. Кстати, я сейчас прочитал, что в одном случае эффект в конце концов списали на сезонные флуктуации радона и его дочерних продуктов, которые модулировали ток разряда детекторов.

5 комментариев:

  1. Получается, что есть работы, где проверяют какие-то "вроде-как-общепризнанные-вещи". Какая у них мотивация? Если работы вроде Йенкинс-Фишбаховских, то зачем проверять глупую теорию (или заведомо глупых не бывает, что бы мы про них не думали?) А если просто проверить, в надежде на "что-нибудь Нобелевское"... то кто даёт гранты под такие исследования? Я понимаю, если есть вещи непонятные или неточные (вроде той же гравитационной постоянной), но с влиянием чего-то там на распад - мне это непонятно. Что меня удивило, так это несомненная польза от таких работ - оказывается, в ряде случаев могут проявляться такие вот артефакты, которые - радон это или что другое - необходимо понимать, чтобы исключать.

    ОтветитьУдалить
  2. Да, довольно регулярно проводятся эксперименты, в которых проверяются "вроде-как-общепризнанные-вещи" с разной степенью общепризнанности. Проверяют закон всемирного тяготения, ищут дополнительные пространственные измерения, проверяют справедливость квантовой механики, проверяют, нет ли у фотона какой-то маленькой массы или электрического заряда, проверяют, совпадают ли по модулю заряды у частиц и античастиц, проверяют, не меняются ли фундаментальные константы со временем и т.п.

    Мотивация тут двоякая. Во-первых, действительно иногда возникают теории, которые предсказывают, что свойства нашего мира могут отличаться от общепринятой сейчас картины. Обычно такие теории дают конкретные предсказания, в каких экспериментах следует искать отклонения. Поэтому эксперименты ставятся для того, чтобы проверить эти предсказания. Отрицательный их результат дает ограничения на фантазии теоретиков. Вторая мотивация чисто экспериментальная — отработать новые методики измерений, побить с их помощью рекорды точности, поставленные другими методиками.

    ОтветитьУдалить
  3. Моя личная идея - солнечные вспышки модулируют магнитное поле Земли, что, в свою очередь, модулирует поток космических лучей.

    Этот эффект прекрасно известен и изучен.

    Вполне может быть, что они именно на него и наткнулись. Скажем, из-за обнаружения какого-нибудь аргона-37.

    ОтветитьУдалить
  4. Они там напирают на то, что при более детальном рассмотрении оказалось, что провал на их графике начался за 40 часов до вспышки. Вообще, если посмотреть на их график, то провалов у них там несколько, и по-моему это просто типичная систематическая погрешность их установки. Но они восприняли это как еще одно подтверждение своей нейтринной гипотезы. И более того, они предлагают теперь предсказывать солнечные вспышки таким образом. Ну, флаг им в руки.

    ОтветитьУдалить
  5. Анонимный11/1/14 11:36

    "Но Йенкинс и Фишбах так просто не сдаются. Они говорят, что разница состоит в том, что если на Кассини меряется непосредственно поток испущенных нейтронов"

    Откуда нейтроны?! 238-й тем и хорош, и потому, в часности, и используется в РИТЭГ, что это - наряду с Po-210 - очень "чистый" альфа-излучатель; никаких нейтронов, никакой гаммы.

    Дальше немного побуду в роли адвоката дьявола.

    1. Экспериментальная часть. Еще больше десяти лет назад слышал мельком от джентльменов из Троицкого ИЯИ, занимавшихся измерением массы нейтрино (изучали распад трития), что они некие сезонные изменения наблюдают - уж не помню, какой величины и периодичности. "Вот что-то видим, вроде надёжно, откуда - понять не можем, идей нет. Гипотез не измышляем." Говорили об этом как-то стеснительно и недоумённо разводя руками - типа, не подумайте чего, но из песни слова не выкинешь.
    Так что - шут его. Не будучи специалистом в данной области, остаётся только ждать надёжных работ.

    2. Не очень верится в должную точность замеров скорости распада по РИТЭГ на АМС - Кассини и не только. Мощность примерно одинаково падает - порядка 1% в год, точнее по памяти не скажу - как за счёт распада, так и за счёт деградации термоэлементов. Т.е. падение от этих двух причин примерно одинаковое. А термоэлемент деградирует, как считается, в основном за счёт сублимации полупроводников. Плюс возможны эффекты (более малые) падения КПД за сч. снижения температуры горячего спая, т.е. самого изотопного нагревателя (что выглядит естественным) и изменения температуры холодного спая - а это уже зависит от теплосъёма с радиатора, а он, в свою очередь, и от положения КА (т.е. сколько солнечной и др. энергии попадает на лопасти радиатора - понятно, что на разных расстояниях от Солнца она несколько меняется, и равновесная температура радиатора непостоянна). Все эти, пусть мелкие, эффекты - ну крайне трудно точно учесть, в условиях полёта-то.
    Поэтому и выглядит - с моей точки зрения - крайне сомнительной надежда с должной точностью промерить такой тонкий гипотетический эффект.



    ОтветитьУдалить