Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Altes Schulbuchwissen neu bestätigt: Zerfallsraten radioaktiver Stoffe sind konstant

01.10.2014

PTB-Forscher widerlegen die These, dass die Zerfallsrate manch radioaktiver Nuklide vom Abstand zwischen Erde und Sonne abhängt

Der Abstand zwischen Erde und Sonne hat keinen Einfluss auf die Zerfallsrate von radioaktivem Chlor. „Wieso sollte er auch?“, könnte man fragen, denn bekanntlich ist der Zerfall von Radionukliden verlässlich wie eine Schweizer Uhr.


Messungen des Zerfalls des Chlor-Isotops Cl-36

Wissenschaftler der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt und der Ohio State University haben zwischen 2009 und 2013 zeitversetzt die normierte Aktivität, also den radioaktiven Zerfall, von Chlor-36 gemessen. Während die amerikanischen Messergebnisse periodisch schwanken, ist dies bei den PTB-Werten nicht der Fall. Die blaue Kurve verdeutlicht den Abstand zwischen Erde und Sonne (dargestellt als reziprokes Quadrat des Abstands in der astronomischen Einheit AE). Quelle: PTB

Doch US-amerikanische Wissenschaftler hatten kürzlich für Aufsehen gesorgt, als sie postulierten, die Zerfallsrate würde vom Fluss solarer Neutrinos und damit auch vom Abstand der Erde zur Sonne abhängen. Grundlage ihrer Vermutung waren unter anderem ältere Messdaten aus der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB). Deren Forscher haben die These der Amerikaner nun eindeutig widerlegt.

Die Halbwertszeit radioaktiver Isotope, also der Zeitraum, in dem die Hälfte aller Atomkerne zerfallen ist, gilt als unveränderlich stabil. Beim Kohlenstoff-Isotop C-14 sind das beispielsweise 5700 Jahre. Man nutzt diese Eigenschaft unter anderem bei der Datierung archäologischer Funde.

Als eine Gruppe US-amerikanischer Wissenschaftler kürzlich Messdaten des radioaktiven Chlor-Isotops Cl-36 veröffentlichte, die jahreszeitliche Schwankungen aufwiesen, und dies mit dem Einfluss solarer Neutrinos erklärten, war die Aufregung groß. Umso mehr, da Neutrinos von der Sonne zwar in jeder Sekunde in milliardenfacher Zahl auf jeden Quadratzentimeter der Erde treffen, dabei aber fast wirkungslos bleiben – sie durchdringen die Erde, als wäre sie gar nicht da.

Wissenschaftler der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt haben nun nachgemessen und ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Astroparticle Physics veröffentlicht. Drei Jahre lang überprüften sie die Aktivität von Proben mit Cl-36, um mögliche jahreszeitliche Abhängigkeiten zu erkennen.

Während die US-Amerikaner die Zählraten mit Gasdetektoren bestimmt hatten, nutzte die PTB die sogenannte TDCR-Flüssigszintillationsmethode, die störende Einflüsse auf die Messungen weitestgehend kompensiert. Das Ergebnis: Die Messergebnisse der PTB schwanken deutlich weniger und ergeben keinen Hinweis auf eine jahreszeitliche Abhängigkeit bzw. die Einwirkung solarer Neutrinos.

„Wir gehen davon aus, dass andere Einflüsse viel wahrscheinlicher für die beobachteten Schwankungen sind“, erklärt PTB-Physiker Karsten Kossert. „Es ist bekannt, dass Änderungen der Luftfeuchte, des Luftdrucks und der Temperatur empfindliche Detektoren durchaus beeinflussen können.“

Mittlerweile sind die Daten einer weiteren Messreihe − diesmal für das Strontium-Isotop Sr-90 − ausgewertet und zur Veröffentlichung eingereicht worden, und auch hier zeigen selbst aufwendige Analysemethoden keinen Hinweis auf jahreszeitliche Schwankungen. Man kann somit davon ausgehen, dass es den Einfluss von solaren Neutrinos − zumindest in der postulierten Größenordnung − auf den radioaktiven Zerfall nicht gibt. if/ptb

Ansprechpartner
Dr. Karsten Kossert, PTB-Arbeitsgruppe 6.11 Aktivitätseinheit, Telefon: (0531) 592-6110, E-Mail: karsten.kossert@ptb.de

Originalveröffentlichungen
• Karsten Kossert, Ole J. Nähle: Long-term measurements of 36Cl to investigate potential solar influence on the decay rate. Astroparticle Physics 55 (2014) 33-36
• Karsten Kossert, Ole J. Nähle: Disproof of solar influence on the decay rates of 90Sr/90Y. Zu finden unter arXiv:1407.2493 [nucl-ex], Preprint
• J.H. Jenkins et al.: Additional experimental evidence for a solar influence on nuclear decay rates. Astroparticle Physics 37 (2012) 81-88

Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)
In Braunschweig und Berlin kommt die Zeit aus Atomuhren, werden Längen auch tief in der Nanowelt gemessen, forschen die Wissenschaftler an grundlegenden Fragen zu den physikalischen Einheiten, und die Mitarbeiter in den Laboratorien kalibrieren Messgeräte für höchste Genauigkeitsansprüche. Damit gehört die Physikalisch-Technische Bundesanstalt zu den ersten Adressen in der internationalen Welt der Metrologie. Als das nationale Metrologieinstitut Deutschlands ist die PTB oberste Instanz bei allen Fragen des richtigen und zuverlässigen Messens. Sie ist technische Oberbehörde des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) und beschäftigt an den beiden Standorten Braunschweig und Berlin insgesamt rund 1900 Mitarbeiter.

http://www.ptb.de/

Imke Frischmuth | PTB

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion
23.06.2017 | Max-Planck-Institut für Astrophysik

nachricht Individualisierte Faserkomponenten für den Weltmarkt
22.06.2017 | Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften