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¿Dependen las tasas de desintegración nuclear de la temperatura?
En 1913, Pierre Curie y M. Kamerlingh Onnes midieron la tasa de desintegración del radio a temperatura ambiente y después de enfriarlo en hidrógeno líquido. Su conclusión fue que la tasa de descomposición era completamente independiente de la temperatura. Desde entonces, numerosas investigaciones han demostrado que las desintegraciones alfa y beta no están influenciadas por condiciones externas como la temperatura, la presión del aire o el material circundante. Por el contrario, se sabe que las desintegraciones que proceden de la captura de electrones son susceptibles a su entorno y, por lo tanto, se han colocado en una categoría diferente.
En los últimos años, sin embargo, una serie de nuevos resultados han amenazado con cambiar este panorama. Varios grupos han demostrado que la tasa de desintegración de la captura alfa, beta y de electrones depende de la temperatura y de si se colocan en un material aislante o conductor. Eso es emocionante porque plantea la posibilidad de tratar productos de desecho radiactivo. Pero también plantea un problema para los físicos de partículas cuyo modelo estándar completo asume que las tasas de desintegración no pueden verse influenciadas por factores externos.
Los resultados anómalos son desconcertantes. Un grupo descubrió que el polonio 210, emisor alfa, cuando se colocaba en un recipiente de cobre a 12 grados Kelvin, tenía una vida media un seis por ciento más corta que a temperatura ambiente. Otro informe afirmó que la vida media del emisor beta (-), el oro -198, era un 3,6 por ciento más larga a 12 grados Kelvin que a temperatura ambiente. Y otro grupo mostró que la vida media del berilio-7, que se desintegra por captura de electrones, depende del material en el que se coloca, aumentando en un 0,9 por ciento en paladio a 12 grados Kelvin y en un 0,7 por ciento en indio a 12 grados. Kelvin. Incluso existe una teoría para explicar lo que está sucediendo: que un efecto de pantalla dependiente de la temperatura dentro de los contenedores metálicos influye en la captura de electrones. Esto, por supuesto, debería afectar a todos los núcleos que se desintegran de esta manera.
Y si estas afirmaciones confusas no son lo suficientemente difíciles de soportar, otro grupo afirma que Las tasas de descomposición están influenciadas por la distancia de la Tierra al Sol. .
¿Qué diablos está pasando?
Hoy, el servicio normal regresa con un informe sobre las tasas de desintegración dentro de un host metálico de rutenio-97 por captura de electrones y rutenio-103 y rodio-105, ambos por emisión beta (-). John Hardy y sus colegas del Cyclotron Institute de la Universidad Texas A&M midieron las tasas de descomposición de este material a temperatura ambiente y a 19 grados Kelvin con una precisión que fue, en la mayoría de los casos, mucho más alta que cualquier experimento anterior.
¿Sus resultados? Zip, cero, cero. No encontraron dependencia de la temperatura en ninguno de sus datos.
Las conclusiones que se pueden extraer de este resultado ofrecen una visión interesante de la naturaleza del proceso científico, donde es muy fácil descartar resultados nulos.
Si bien Hardy y su grupo señalan que no pueden comentar sobre la validez de los resultados de otros grupos, su resultado nulo tiene una influencia significativa en el estado del efecto de detección. Su experimento muestra que el efecto de pantalla no se aplica al rutenio-97 y, por lo tanto, no puede ser un fenómeno general. Ese es un hallazgo significativo que hará que los teóricos vuelvan corriendo a sus pizarrones.
Quizás más importante sea el efecto de este resultado en los físicos de partículas, que han estado afilando sus lápices en preparación para reescribir sus libros de texto en caso de que surgiera la perspectiva de una dependencia de la temperatura, o cualquier otra dependencia.
Hoy, parece que pueden estar tranquilos. Al menos, hasta la próxima salva en este debate.
Ref: arxiv.org/abs/0910.4338 : Vida media de la desintegración por captura de electrones de Ru-97: La medición de precisión no muestra dependencia de la temperatura