Специфика альфа-распада плутония-239 в условиях Антарктиды

В начале 2000-х годов специалисты лаборатории С. Э. Шноля (ИТЭБ РАН) совместно с Арктическим и антарктическим НИИ развернули на антарктической станции «Новолазаревская» масштабный эксперимент по непрерывной регистрации альфа-распада плутония-239. В период с 2001 по 2010 год с помощью кремниевых детекторов был накоплен колоссальный массив данных объемом около 1 Гб. Фундаментальной целью этого долгосрочного исследования была проверка гипотезы о влиянии космофизических факторов на процессы радиоактивного распада, которые могли проявляться в виде суточных, месячных или годовых ритмов. Поскольку подобная цикличность прямо противоречит классическим представлениям о сугубо стохастической природе радиоактивности, результаты наблюдений не позволили С. Э. Шнолю (1930–2021) переломить устоявшуюся научную парадигму. Тем не менее, он продолжал выявлять закономерности в структуре минутных гистограмм распада, что, впрочем, не всегда было наглядно. Более доступный метод заключается в прямом мониторинге интенсивности распада, где порой фиксируются аномалии, которые невозможно списать на бытовые помехи, атмосферные флуктуации, перепады напряжения или наводки от сопутствующей научной аппаратуры.

Специфика альфа-распада плутония-239 в условиях Антарктиды
Интенсивность альфа-распада 239Pu в Антарктиде*

*Визуализация выполнена с помощью инструмента AlphaViewer (версия 1.1.2, разработка ИИ Gemini, формат HTML/JS). Применено сглаживание методом скользящего среднего с окном в 1 час (3600 с). На графике представлены данные за 6 лет (2005–2010 гг.), охватывающие 223 файла. Регистрация в 2001 и 2003 годах проводилась фрагментарно, что отражено в исходном списке данных.

Как видно на графике, в основной массе данных существенных отклонений от среднего уровня не наблюдается. Однако примерно раз в год фиксируются кратковременные всплески активности, длительность которых варьируется от 15 до 42 минут.

Функционал AlphaViewer позволяет также формировать сводные графики, объединяя последовательные массивы измерений для наглядности.

Сводный график всплесков радиоактивности
Сводный график всплесков радиоактивности

При создании сводного графика также использовалось часовое сглаживание. Без данной обработки пики аномалий теряются в общем массиве данных, становясь практически неразличимыми на фоне стандартной статистики.

Всплески альфа-распада 239Pu в Антарктиде*
Всплески альфа-распада 239Pu в Антарктиде*

*Графики построены в «AlphaViewer Pro» без сглаживания; аномалии сопоставлены с эталонным распределением Пуассона.

**Самый длительный всплеск (~42 мин) отображен с применением четырехкратной децимации.

Наиболее часто встречающимся типом аномалий является кратковременное снижение интенсивности распада. Несмотря на то что таких эпизодов десятки, они идентифицируются только при соответствующей статистической обработке данных.

Сводный график спадов радиоактивности
Сводный график спадов радиоактивности

В отдельных случаях фиксируются целые серии таких аномалий, демонстрирующие суточную цикличность.

Групповые аномалии радиоактивности
Групповые аномалии радиоактивности

Подводя итог, можно констатировать наличие внешних факторов, воздействующих на результаты регистрации альфа-распада в условиях Антарктиды. Разумеется, нельзя полностью исключать влияние технических помех от работы дизель-генераторов или другого оборудования станции. Однако если подтвердится космофизическая природа этих отклонений, это станет веским аргументом в пользу правоты научных изысканий С. Э. Шноля.

 

Источник

Читайте также