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 Einmal durchleuchtet – dreifacher Informationsgewinn
11.12.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

nachricht Stabile Quantenbits
08.12.2017 | Universität Konstanz

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: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

E-Mobilität: Neues Hybridspeicherkonzept soll Reichweite und Leistung erhöhen

12.12.2017 | Energie und Elektrotechnik

Wie Brände die Tundra langfristig verändern

12.12.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Gefäßregeneration: Wie sich Wunden schließen

12.12.2017 | Medizin Gesundheit