Предложено объяснение загадочной аномалии в радиоактивном распаде некоторых элементов.
Странное открытие было сделано в 2007 г. немецкими физиками, работающими на ускорителе GSI.
Измеряя скорость радиоактивного распада празеодима и прометия,
практически лишенных своих электронов, с избытком положительного заряда
на ядре более +50. В таких условиях ядра вели себя довольно неожиданным
образом.
Вообще, уже тогда было давно известно,
что определенные значения температуры и давления могут менять скорость
радиоактивного распада атомов в пределах 1% - возможно, слегка меняя
плотность электронной оболочки вокруг ядра. Однако на этот раз нашлось
нечто непохожее на все знакомое ученым. Обнаружилось, что скорость
распада ядер празеодима и прометия колеблется вокруг обычной
экспоненциальной кривой с периодом около 7 с.
Эксперимент,
поставленный тогда немцами, оказался действительно уникальным. В
ускорителе ученые получали пучок ионов нужного элемента и измеряли
скорость их распада индивидуально. Фактически, им удалось проследить
продолжительность существования каждого иона, а не оценить этот параметр
для популяции ионов в целом – в этом случае, понятно, осцилляции просто
потерялись бы. Так что многие специалисты считают работу, проделанную
на GSI, самым точным измерением процесса радиоактивного распада атомов.
Однако возникает вопрос о происхождении непонятных осцилляций в его
скорости.
Первое предложенное объяснение связывает их с нейтринными осцилляциями.
Дело в том, что ядра празеодима и прометия могут распадаться двумя
путями. Протон может уловить со стороны электрон, в результате чего
образуется нейтрон и электронное нейтрино; либо протон может спонтанно
распасться на нейтрон, позитрон и электронное нейтрино. Было
предположено, что электронные нейтрино, получающиеся в результате в
обоих случаях, могут осциллировать, превращаясь в нейтрино других типов,
и что превращение это тем или иным образом влияет на скорость распада.
(Интересно, что с теми же нейтринными осцилляциями связывают и еще более
загадочный факт мироздания – доминирование материи над антиматерией во
Вселенной. Читайте: « Скорость осцилляций»).
Однако
почти сразу раздались критические голоса, разумно заметившие, что
нейтринные осцилляции в любом случае должны происходить после распада
протона, когда нейтрино удалилось от ядра, и они не могут влиять на
скорость уже завершившегося процесса. Аномалия осталась необъясненной, и
новых идей не находилось.
И лишь на днях физики Франческо Джиакоза (Francesco
Giacosa) и Джузеппе Паглиара (Giuseppe Pagliara) выступили со своей
гипотезой, объясняющей осцилляции в скорости радиоактивного распада,
замеченные в ходе экспериментов 2007 года. По их мнению, она может
возникать, как следствие того, что два пути распада празеодима и
прометия происходят на слегка различных энергетических уровнях. Каждый
сам по себе, взятый в отдельности, будет точно следовать классической
экспоненциальной кривой. Однако, протекая параллельно друг другу, они
создают эффект осцилляции: колебания скорости распада связаны с тем, что
он проходит то по одному пути, то по другому.
Кстати,
это предположение позволяет сделать весьма интересное предсказание:
если делать замеры скорости распада с интервалами намного меньшими 7
секунд, она быстро упадет до нуля. Осталось проверить.
|
