[论文解读] Effect of radioactivity decrease. Is there a link with solar flares?

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

Radioactive Decay and Measurement Techniques参考文献 3被引用 9

一句话总结

本研究调查了太阳耀斑是否会影响放射性衰变速率，检验了在太阳事件期间衰变速率下降的主张。利用90Sr-90Y、60Co和239Pu源的长期数据，作者发现在2003年10月至11月及2006年12月的重大太阳耀斑期间，以及其他2002年和2004年的耀斑事件期间，放射性衰变行为没有显著偏离正常趋势，因此得出结论：若该放射性衰减减少效应真实存在，其发生也极为罕见且在不同同位素间不一致。

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.

研究动机与目标

• 调查太阳耀斑是否与Jenkins等人先前报道的放射性衰变速率下降有关。
• 利用独立的长期数据，验证或反驳太阳耀斑事件期间衰变速率被调制的假设。
• 评估报告的衰变速率异常是否在不同放射性同位素中保持一致。
• 确定该效应若存在，是否为罕见且发生不稳定的。
• 提供来自多通道探测系统的实证数据，以评估所提出的太阳对放射性影响的稳健性。

提出的方法

• 使用多通道辐射探测装置长期监测90Sr-90Y、60Co和239Pu源，采集数据。
• 将测得的计数率随时间进行分析，并与2003年10月至11月及2006年12月期间的太阳耀斑活动记录进行比较。
• 进行统计分析，以检测在太阳耀斑事件期间及前后是否存在与预期衰变行为显著偏离的情况。
• 将本研究结果与Jenkins等人关于2006年12月太阳耀斑期间54Mn衰变速率异常的已发表数据进行交叉比对。
• 检查计数率的明显瞬时下降是否与空间天气监测来源报告的太阳耀斑存在相关性。
• 分析重点在于识别此类下降是否与太阳耀斑的时间和强度一致发生。

实验结果

研究问题

• RQ1 太阳耀斑事件与放射性衰变速率下降之间是否存在统计学上显著的相关性？
• RQ2 不同放射性同位素（90Sr-90Y、60Co、239Pu）对太阳耀斑活动是否表现出相似的响应？
• RQ3 如2006年12月期间54Mn报告的异常衰变速率，能否通过独立数据重现？
• RQ4 若存在该效应，是否在多个太阳耀斑事件中一致发生？
• RQ5 与太阳耀斑无关的明显衰变速率下降的频率和一致性如何？

主要发现

• 在2003年10月19日至11月4日期间的重大太阳耀斑期间，90Sr-90Y、60Co或239Pu源未观察到与正常衰变速率的显著偏离。
• 在2006年12月的太阳耀斑系列期间，90Sr-90Y、60Co或239Pu源未检测到异常的衰变速率下降，与早期关于54Mn的报告相矛盾。
• 在2002年5月10日至12日（60Co）和2004年6月19日至20日（90Sr-90Y）观察到计数率的明显瞬时下降，但当时未记录到大规模太阳耀斑。
• 这些计数率下降与太阳耀斑活动之间缺乏相关性，表明该效应若真实存在，也并非与太阳事件稳定关联。
• 结果表明，任何放射性衰减减少效应都极为罕见，且不会一致影响不同放射性同位素。
• 本研究得出结论：基于独立数据，太阳耀斑与衰变速率异常之间存在关联的假设缺乏实证支持。