Возможно ли, что нейтрино или какая-то другая субатомная частица способствует радиоактивному распаду?

Есть такое понятие, как реакции, инициируемые нейтрино, и мы можем с уверенностью вычислить их скорости. Под этим я подразумеваю, что мы можем точно вычислить скорость превращения стабильной частицы в поток нейтрино, и мы можем проверить эти расчеты с помощью контролируемых источников (реакторов и искусственных пучков).

Затем мы можем взять эту — хорошо проверенную — теорию и вычислить эффект, который — хорошо измеренные — потоки нейтрино вокруг Земли окажут на другие изотопы. Это было основой эксперимента Рэя Дэвиса по руднику Homestake, который в конечном итоге принес ему Нобелевскую премию за то, что он поддержал свою экспериментальную технику перед лицом резкой теоретической критики. В течение тридцати лет.

Короче говоря: радиоактивный распад не вызывается нейтрино, и мы используем другой словарь для тех реакций, которые вызваны ими.

Хотя реакции, вызванные взаимодействием с нейтрино, происходят (именно так мы их обнаруживаем), они очень и очень редки. Это связано с тем, что нейтрино почти никогда не взаимодействуют с материей. Хотя некоторые реакции действительно происходят из-за воздействия нейтрино, их немного и они редки. Если вы сравните скорость распада элементов с количеством нейтрино, с которыми они, вероятно, соприкоснутся в течение своего полураспада (чрезвычайно малое число), вы увидите, что нейтринная бомбардировка не вызывает распада. Хотя небольшого количества энергии, добавленной нейтрино, может быть достаточно, чтобы возбудить атом достаточно, чтобы вызвать деление, маловероятно, что это произойдет, хотя бы из-за того, что они не получают ударов так часто.

TL;DR: Хотя нейтрино могут вносить очень небольшой вклад в общее количество деления, которое происходит в образце, это маловероятно из-за того, что нейтрино не очень сильно взаимодействуют с материей.

Однако существует субатомная частица, которая вносит наибольший вклад в радиоактивный распад, — нейтрон.

{Отказ от ответственности: я всего лишь старшеклассник, которому нравится изучать физику. Ничего из этого не следует принимать за факт без предварительного исследования, поскольку существует высокая вероятность того, что меня дезинформировали. Пожалуйста, укажите на все, что я сказал неверно.}

В двух комментариях вы ссылаетесь на статью Дженкинса, Фишбаха и их сотрудников под названием «Доказательства корреляции между скоростями ядерного распада и расстоянием от Земли до Солнца» . Это статья с глубокими недостатками: это анализ данных других людей, который показывает сезонное распределение скорости распада, но очень плохо объясняет другие возможные сезонные колебания.

Несмотря на свои недостатки, Jenkins et al. Статья мотивировала лабораторный эксперимент , в котором сравнивалась скорость распада радиоактивного изотопа золота, когда золоту придавали форму сферы или фольги — разница, которая приводит к огромным изменениям в потоке самоиндуцированных нейтрино в золоте. Достаточно сказать, что не было никакой разницы в периоде полураспада двух образцов золота, что исключает любую интерпретацию исследования Jenkins et al. анализ с точки зрения известных взаимодействий нейтрино с веществом.

Как ответили другие: скорость ядерного распада зависит от нейтринной среды, и именно так мы обнаруживаем нейтрино. Однако эффект ужасно мал, хорошо изучен и не является основным фактором в обычных распадах.

Нейтрино взаимодействуют с веществом посредством слабого взаимодействия. Чтобы поток нейтрино оказал заметное влияние на скорость распада, необходим огромный поток нейтрино, недоступный для Солнца. Учтите, что требуются годы, чтобы собрать несколько тысяч событий от нейтрино Солнца в нейтринных экспериментах .

Моль вещества, радиоактивного или нет, состоит из$\sim10^{23}$частиц, и очевидно, что взаимодействия нейтрино с веществом слишком слабы, чтобы создать поле, которое могло бы повлиять на скорость распада, так как в этой связи электрические и магнитные поля действительно слегка влияют на скорость распада .

Разница в том, что электромагнетизм вносит свой вклад с силой ($1/137$) к сечению по каждой вершине, а слабые взаимодействия по$(10^{-6})$как видно из этой таблицы :

Существующие эксперименты с нейтрино вместе со скоростями распада и взаимодействиями слабых взаимодействий являются экспериментальным доказательством того, что нейтрино от Солнца можно игнорировать в том, что касается ядерных распадов.