Можно ли ускорить радиоактивный распад плутония?

Простой ответ — нет, хотя, как обычно, в физике все немного сложнее.

Существует несколько путей распада радионуклеотидов: альфа-распад, бета-распад, гамма-распад и деление. Все они опосредованы слабыми и сильными ядерными взаимодействиями, хотя электромагнитное взаимодействие играет некоторую роль в альфа-распаде и делении ядер. Мы не знаем способа повлиять на две ядерные силы. В принципе, мы могли бы изменить электромагнитные силы, используя достаточно сильное электрическое поле, но требуемая напряженность поля была бы смехотворно высокой и намного превосходила бы все, что мы могли бы создать.

В принципе, мы можем влиять на распад ядер, стреляя в них частицами. Например, уран можно расщепить, выстрелив в него нейтронами (именно это и происходит в ядерных реакторах). В общем, это непрактичный способ переработки ядерных отходов, хотя в конкретном случае с плутонием вы можете расщепить плутоний в ядерных реакторах (хотя продукты деления все еще радиоактивны). В настоящее время стоимость обращения с радиоактивными отходами таким образом была бы непомерно высокой.

Вы можете вызвать распад определенных ядер с помощью гамма-лучей точно так же, как вы можете стимулировать испускание фотонов из возбужденных атомов с помощью входящего излучения. Вы даже можете сделать бомбу, если вам это нравится. С другой стороны, в случае атомов происходит вынужденное излучение - с помощью фотонов, когерентных "будущему" фотону. Это показывает, что «окружающая среда» имеет определенное значение. Поскольку среда сложна и трудноуправляема, можно в общих чертах думать, что случайный характер распадов обусловлен случайным характером «запускающей КМ среды».

ОБНОВЛЕНИЕ: я забыл упомянуть, что вероятность распада может быть увеличена, например, за счет столкновения с другой частицей для получения нужной энергии, и именно так работают ядерные бомбы на основе деления. Однако здесь, опять же, нет ничего особенного в распаде конкретного атома, а просто частицы, участвующие в столкновении, имеют повышенную вероятность распада. (Должен признать, что я сократил эту картинку до самых основ, так как в противном случае это должно было бы быть гораздо более техническим обсуждением).

Да, есть способ ускорить скорость ядерного распада.

Состояние ионизации вещества оказывает некоторое влияние на скорость распада.

http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.77.5190

Также некоторое влияние оказывает поток нейтрино.

http://arxiv.org/abs/physics/0412007

Эти условия, возможно, несущественны для ваших твэлов, но их, безусловно, стоит учитывать.

Нет.

Когда дело доходит до радиоактивного распада, в этот момент одно нестабильное ядро ​​взрывается до стабильных. И еще одно полностью идентичное ядро ​​ждет тысячи лет, чтобы взорваться. Это отличный пример принципа неопределенности. Мы не знаем точно, почему это происходит. Мы только наблюдали данные об их шансах взорваться (поэтому мы говорим о вероятности распада большого числа ядер). Это происходит без причины. У нас еще нет полного понимания квантового мира, поэтому мы не можем найти способ контролировать его, сохраняя при этом решение в области «естественного пути».

Способ быстрой переработки ядерных отходов состоит в том, чтобы делать это неестественным способом (как работают ядерные бомбы и т. д.), но это было бы дорого, и этот процесс не является экологически чистым.
Тем не менее, исследования по дешевой и экологически чистой переработке ядерных отходов продолжаются. Если это было успешным, мы будем слушать об этом.