[논문 리뷰] Effect of radioactivity decrease. Is there a link with solar flares?

A. G. Parkhomov|arXiv (Cornell University)|2010. 05. 15.

Radioactive Decay and Measurement Techniques참고 문헌 3인용 수 9

한 줄 요약

이 연구는 태양 플레어가 방사성 붕괴 비율에 영향을 미치는지 조사하며, 이전에 보고된 태양 사건 기간 동안 붕괴 비율 감소 주장의 타당성을 검증한다. 90Sr-90Y, 60Co 및 239Pu 원천의 장기 데이터를 사용하여, 2003년 10월~11월 및 2006년 12월의 주요 태양 플레어 기간 동안이나 2002년과 2004년의 다른 플레어 사건 기간 동안 정상 붕괴 행동과의 유의미한 이탈이 없음을 발견하였으며, 이는 어떤 방사성 감소 효과가 실제로 존재하더라도 희귀하고 동위원소 간 일관성 없이 발생한다는 결론을 이끌어낸다.

ABSTRACT

Results obtained with multichannel installation created for long-term studies of various processes, are collated with the data published by J.H. Jenkins and E.Fischbach, who found a decrease of 54Mn radioactivity near the time of series of solar flares between 5 and 17 December 2006. Analysis of the data from our installation in December 2006 has not revealed any deviations from the usual behaviour of the count rates for 90Sr-90Y, 60Co and 239Pu sources. The same can be said of the data collected during the period of highly powerful solar flares between 19 October and 4 November 2003. Apparent drops in the count rate were detected between 10 and 12 May 2002 while registering the activity of 60Co and on 19 and 20 June 2004 for 90Sr-90Y source. Around the time of these events, no observations of large solar flares were reported. Thus, proposed link between the drop in the rates of radioactive decay and appearance of solar flares could not be confirmed. From obtained outcomes follows, that the radioactivity drop effect, if it really exists, is rather rare, and that the reason calling this effect unequally influences various radioactive sources.

연구 동기 및 목표

• 이전에 Jenkins 등에 의해 보고된 바와 같이, 태양 플레어가 관측된 방사성 붕괴 비율 감소와 관련이 있는지 조사하기 위해
• 독립적인 장기 데이터를 사용하여 태양 플레어 기간 동안 붕괴 비율이 조절된다는 가설을 검증하거나 반증하기 위해
• 보고된 붕괴 비율 이질성이 다양한 방사성 동위원소 간 일관된지 평가하기 위해
• 해당 효과가 존재한다면, 그 발생 빈도와 변동성이 어떻게 되는지 규명하기 위해
• 다중채널 검출 시스템에서의 실증적 데이터를 제공하여 태양 영향이 방사능에 미치는 영향의 탄탄함을 평가하기 위해

제안 방법

• 90Sr-90Y, 60Co 및 239Pu 원천의 장기 모니터링을 위해 다중채널 방사능 검출 장치를 사용하여 데이터를 수집하였다.
• 측정된 카운트 비율은 2003년 10월~11월 및 2006년 12월 기간 동안의 태양 플레어 활동 기록과 시간 경과에 따라 분석 및 비교하였다.
• 태양 플레어 사건 기간 동안 및 그 주변에서 기대되는 붕괴 행동과의 유의미한 이탈 여부를 검출하기 위해 통계 분석을 수행하였다.
• Jenkins 등이 2006년 12월 태양 플레어 기간 동안 54Mn 붕괴 비율 이질성에 대해 발표한 자료와 연구 결과를 대조하였다.
• 공개된 태양 날씨 모니터링 자료에서의 태양 플레어 보고서와 관련하여 카운트 비율의 잠정적인 일시적 감소를 검토했다.
• 이러한 감소가 태양 플레어의 시기 및 강도와 일관되게 발생하는지 여부를 규명하는 데 초점을 맞췄다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 태양 플레어 사건과 방사성 붕괴 비율 감소 사이에 통계적으로 유의미한 상관관계가 있는가?
• RQ2 다른 방사성 동위원소(90Sr-90Y, 60Co, 239Pu)는 태양 플레어 활동에 유사하게 반응하는가?
• RQ3 2006년 12월 태양 플레어 기간 동안 보고된 54Mn 붕괴 비율 이질성은 독립적인 데이터로 재현 가능한가?
• RQ4 관측된 효과가 존재한다면, 다수의 태양 플레어 사건 동안 일관되게 발생하는가?
• RQ5 태양 플레어와 관련되지 않은 카운트 비율 감소의 빈도와 일관성은 어떠한가?

주요 결과

• 2003년 10월 19일부터 11월 4일까지의 주요 태양 플레어 기간 동안 90Sr-90Y, 60Co 또는 239Pu 원천에서 정상 붕괴 비율과의 유의미한 이탈이 관찰되지 않았다.
• 2006년 12월 태양 플레어 시리즈 기간 동안 90Sr-90Y, 60Co 또는 239Pu 원천에서 이상 붕괴 비율 감소가 발견되지 않았으며, 이는 54Mn에 대한 이전 보고와 정면으로 배치된다.
• 2002년 5월 10일~12일(60Co) 및 2004년 6월 19일~20일(90Sr-90Y)에 카운트 비율의 잠정적인 일시적 감소가 관측되었지만, 이 시기에는 큰 태양 플레어가 기록되지 않았다.
• 이러한 카운트 비율 감소와 태양 플레어 활동 사이의 상관관계 부재는, 효과가 실제로 존재하더라도 태양 사건과 항상 연결되어 있지 않다는 것을 시사한다.
• 결과적으로, 어떤 방사성 감소 효과가 존재하더라도 희귀하며, 다양한 방사성 동위원소에 균일하게 영향을 주지 않는다는 것이 드러났다.
• 연구는 독립적인 데이터 기반으로 태양 플레어와 붕괴 비율 이질성 간의 제안된 연관성이 실증적 근거를 갖지 못한다는 결론을 이끌어냈다.