[论文解读] Researches of alpha and beta radioactivity at long-term observations

A. G. Parkhomov|arXiv (Cornell University)|Apr 11, 2010

Radiation Detection and Scintillator Technologies参考文献 1被引用 29

一句话总结

本研究基于超过13年的长期观测，利用多通道探测系统测量了α和β放射性，发现Sr-90/Y-90和Co-60β源的计数率呈现周期性变化，幅度高达0.3%，周期为1年，而Pu-239α源未检测到此类周期性变化。研究结果挑战了放射性稳定性的传统假设，提示环境因素或未知调制机制可能影响衰变速率的测量。

ABSTRACT

The part of results obtained on multichannel installation created for researches of various processes, including alpha and beta decays, in a combination to recording of environment parameters, is represented. The installation works more than 13 years practically continuously. At the count rate measurements of the Co-60 and Sr-90 Y-90 beta sources the rhythmic changes with amplitude 0.3 % from average magnitude and period 1 year, and up to 0.02 % with period about one month are detected. Count rate rhythmic changes of alpha sources Pu-239 are not detected. The results obtained by us are compared to similar results of other researchers. The argumentation of critics is analyzed.

研究动机与目标

• 调查在长期观测期间α和β放射性是否存在潜在的周期性变化。
• 评估环境或外部因素是否影响放射性核素测量衰变速率。
• 将观测到的周期性与其它研究者的成果进行比较，评估所报告异常现象的有效性。
• 确定α衰变速率是否表现出与某些β发射体相似的周期性波动。

提出的方法

• 使用多通道辐射探测系统对α和β源连续监测长达13年。
• 同步记录环境参数（如温度、气压、湿度）以与辐射测量结果相关联。
• 采用时间序列分析方法，分析Co-60和Sr-90/Y-90β源的计数率周期性波动。
• 对Pu-239α源的测量结果进行类似分析，以检测是否存在周期性行为。
• 将数据与其它研究者发表的结果进行比较，以评估一致性与有效性。
• 应用统计分析方法，识别与平均计数率相比具有特定幅度和周期的周期性信号。

实验结果

研究问题

• RQ1 Sr-90/Y-90和Co-60等β衰变源的计数率是否表现出长期周期性变化？
• RQ2 此类周期性变化是否也存在于Pu-239等α发射核素中？
• RQ3 环境参数是否与观测到的辐射测量周期性变化相关？
• RQ4 观测到的周期性与其它研究团队报告的结果相比如何？
• RQ5 检测到的放射性衰变速率周期性波动的统计显著性与可重复性如何？

主要发现

• 在Co-60和Sr-90/Y-90β源中检测到幅度高达平均计数率0.3%的1年周期性变化。
• 在同一β源中还观察到约1个月周期的次级周期性，幅度高达0.02%。
• 在相同观测期内，Pu-239α源的计数率未检测到显著的周期性变化。
• β源中观测到的周期性与其它研究中报告的异常现象一致。
• 作者对这些发现可能面临的批评进行了批判性评估与讨论，强调长期数据采集的稳健性。