[论文解读] Fine structure of histograms of alpha-activity measurements depends on direction of alpha particles flow and the Earth rotation: experiments with collimators

S. E. Shnoll, K. I. Zenchenko+3 more|ArXiv.org|Dec 1, 2004

Radioactive Decay and Measurement Techniques参考文献 6被引用 15

一句话总结

本研究调查了239Pu的α活性测量直方图的精细结构如何依赖于α粒子流的方向和地球自转。通过使用准直器将粒子流限制朝向北极星，研究人员发现周期性变化（1436分钟，即恒星日）消失，表明统计分布的精细结构与天球参考系之间存在关联。

ABSTRACT

The fine structure of histograms of measurements of 239Pu alpha-activity varies periodically, and the period of these variations is equal to sidereal day (1436 minutes). The periodicity is not observed in the experiments with collimator that restricts the alpha particles flow to be oriented to the Polar Star. Based on this study and other independent data, such as measurements conducted by the Arctic expedition, and similarity of the histograms in processes observed at different locations at the same local time, the conclusion was made, that the fine structure of statistical distributions of the observed processes depends on the celestial sphere.

研究动机与目标

• 调查239Pu α活性测量直方图中的精细结构是否受α粒子流方向的影响。
• 确定这些直方图中的变化是否与地球自转相关，特别是与恒星日周期（1436分钟）相关。
• 检验观察到的周期性是否受使用准直器进行方向屏蔽的影响。
• 探讨物理过程统计分布可能受天球方向影响的假设。
• 评估在相同本地时间下，不同地理位置的直方图模式是否具有一致性。

提出的方法

• 通过长时间测量239Pu的α活性，生成统计直方图。
• 使用准直器将α粒子流限制在特定方向，特别是朝向北极星。
• 使用时间序列分析技术分析直方图中的周期性精细结构。
• 通过对比有无准直条件下的数据，隔离方向性影响。
• 以恒星日（1436分钟）作为参考周期，检验是否存在周期性调制。
• 将独立的北极探险数据与观测到的模式进行比较以验证结果。

实验结果

研究问题

• RQ1 α活性测量直方图中的精细结构是否以1436分钟周期呈现周期性变化？
• RQ2 观察到的周期性是否依赖于α粒子流的方向？
• RQ3 当α粒子被准直朝向北极星时，直方图中的周期性精细结构是否消失？
• RQ4 在相同本地时间下，不同地理位置的α衰变统计模式是否一致？
• RQ5 统计分布的精细结构是否可能受相对于天球方向的影响？

主要发现

• α活性测量直方图的精细结构表现出周期为1436分钟的周期性变化，对应于恒星日。
• 当使用准直器将α粒子流限制在朝向北极星的方向时，周期性精细结构消失。
• 在准直条件下周期性消失，表明对地球自转的方向敏感性是观察到模式的关键因素。
• 在相同本地时间下，不同地理位置观察到一致的直方图形状，支持天球参考系影响的结论。
• 结果与独立的北极探险数据一致，强化了物理过程的统计结构可能依赖于天球的假设。