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ASTROTEILCHENPHYSIK
Radioaktive Zerfallsraten sind konstant
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB)
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2. Oktober 2014

Könnte der Abstand der Erde von der Sonne Einfluss auf die Zerfallsrate radioaktiver Stoffe haben? Entsprechende Vermutungen äußerten jüngst einige Wissenschaftler nach Auswertung von Messreihen. Nun haben Physiker der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt nachgemessen und keinerlei Abhängigkeit entdecken können.

Sonne

Der Abstand von der Sonne hat offenbar keinen Einfluss auf den Zerfall radioaktiver Stoffe. Bild: NASA / SDO

Der Abstand zwischen Erde und Sonne hat keinen Einfluss auf die Zerfallsrate von radioaktivem Chlor. Dies mögen die meisten Menschen als Selbstverständlichkeit empfinden, doch hatten US-amerikanische Wissenschaftler vor nicht allzu langer Zeit für Aufsehen gesorgt, als sie praktisch das Gegenteil behaupteten.

Sie postulierten nämlich, dass die Zerfallsrate vom Fluss solarer Neutrinos und damit auch vom Abstand der Erde zur Sonne abhängen würde. 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 5.700 Jahre. Man nutzt diese Eigenschaft unter anderem bei der Datierung archäologischer Funde.

Als eine Gruppe US-amerikanischer Wissenschaftler 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.

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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.

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siehe auch
Naturkonstanten: Immer konstant oder nicht? - 27. Oktober 2004
Links im WWW
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