Способ управления слабым взаимодействием элементарных частиц вещества

 

Использование: при разработке экспериментальных и промышленных устройств, основанных на использовании слабых взаимодействий элементарных частиц, например радиоактивного бета-распада. Сущность изобретения: для управления слабым взаимодействием элементарных частиц вещества в области пространства, в которой размещено вещество, создают зону с пониженным по отношению к величине космологического векторного потенциала А_г значением суммарного векторного потенциала А_сум, равного сумме векторного потенциала А тока и космологического векторного потенциала А_г, и воздействуют по меньшей мере на часть массы этого вещества путем изменения величины указанного суммарного векторного потенциала А_сум и/или установки его различных значений. Указанную зону пространства с пониженным значением суммарного потенциала А_сум создают путем воздействия на эту зону полем векторного потенциала А тока, направленным под углом от 90^o до 270^o к космологическому векторному потенциалу А_г. При этом поле векторного потенциала А тока создают либо путем пропускания электрического тока по токоведущим элементам, расположенным в области пространства, в которой размещено вещество, либо путем размещения в области пространства, в которой расположено вещество, постоянных магнитов; либо в качестве поля векторного потенциала А тока используют поле природных источников векторного потенциала, например поле векторного потенциала Земли. В соответствии с предлагаемым способом изменение величины и/или установка различных значений суммарного векторного потенциала А_сум. в области пространства, в которой размещено вещество, осуществляют либо путем изменения величины и/или направления пропускаемого электрического тока, либо путем изменения относительного взаимного положения вещества и источника поля векторного потенциала А или путем изменения ориентации вектора векторного потенциала А тока относительно вектора космологического векторного потенциала А_г. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано при разработке экспериментальных и промышленных устройств, основанных на использовании слабых взаимодействий элементарных частиц, например, радиоактивного бета-распада.

В настоящее время неизвестны практически значимые способы управления слабым взаимодействием элементарных частиц вещества.

Исследования слабых взаимодействий по существу не выявили тех внешних воздействий, при помощи которых оказалось бы возможным регулирование скорости и/или вероятности осуществления происходящих при слабых взаимодействиях процессов.

Известны лишь теоретические предположения о возможности управления изменением вероятности осуществления некоторых обусловленных слабыми взаимодействиями процессов, например вероятности бета-распада поляризованных ядер под действием электромагнитной волны [1] Так, предполагается, что электромагнитное поле изменяет фазовый объем электронов бета-распада. Изменяется бета-спектр и, следовательно, по мнению авторов [1] должна незначительно измениться и вероятность бета-распада.

В [2] те же авторы, используя ту же методику, оценивают возможности влияния на бета-распад магнитного поля.

В работе [3] рассматривается влияние на бета-распад лазерного излучения.

Однако высказанные в работах [1-3] предположения о возможности целенаправленных изменений вероятности бета-распада за счет воздействия на вещество указанных внешних факторов до настоящего времени не получили экспериментального подтверждения.

Что же касается экспериментальных работ, то из них известна лишь возможность оказания некоторого, в общем крайне незначительного, влияния на вероятность радиоактивного распада отдельных веществ путем воздействия не на само ядро атома, а на его электронные оболочки. В зависимости от того, в какое химическое соединение входит элемент, имеющий валентные электроны на L-оболочке, эти электроны (образно говоря) либо будут расположены "теснее" и ближе к ядру, либо, наоборот, отодвинутся от него на большее расстояние. Если к тому же данный элемент способен к L-захвату, то этот процесс осуществляется с большей вероятностью в первом случае, т.е. когда электроны с L-оболочки будут расположены "гуще" и ближе к ядру. Тогда скорость L-захвата будет зависеть от формы химического соединения, в которое входит данный элемент.

Например, если бериллий-7 входит в состав металла, то орбитальный захват протекает несколько медленнее, чем в том случае, когда бериллий-7 входит в состав окиси. Периоды полураспада по орбитальному захвату разнятся на 0,015% В окиси бериллия электроны расположены "гуще", а позтому процесс их захвата вероятнее.

В соединении KTcO₄ скорость внутренней конверсии при изомерном переходе на 0,3% а в Tc₂S₇ на 0,03% выше, чем в металлическом технеции. Здесь все зависит также от электронной плотности. В соединениях атом технеция сжат больше, чем когда он находится в металле. А большая "густота" электронов способствует ускорению внутренней конверсии [4] Вследствие малости численных величин, характеризующих проявление этих эффектов, и трудности реализации процесса, например, непрерывного перевода вещества из одного химического соединения в другое вышеизложенный теоретически возможный способ управления одним из видов слабых взаимодействий электронным захватом при бета-распаде, заключающийся в переводе вещества из одной формы его химического соединения в другую, не имеет практической ценности, а его применение ограничено весьма узкой номенклатурой веществ.

Еще одним теоретически возможным способом управления электронным захватом может быть управление путем воздействия на вещество высоким давлением. В экспериментах с технецием было установлено, что при давлении в 100 000 атм скорость распада у металлического технеция на 0,025% больше, чем при нормальном давлении [4] Этот способ, как и предыдущий, применим лишь для отдельных веществ, его реализация связана с большими техническими трудностями.

Поскольку перспективы практического применения всех вышерассмотренных способов сомнительны и в том числе, например, оба последних способа относятся только к одному из частных видов слабых взаимодействий к бета-распаду радиоактивных ядер, возникающих в результате конверсии электронов с электронных оболочек, а по предлагаемому способу принципиально возможно управление любыми видами слабых взаимодействий элементарных частиц и о таком способе и о ему подобных аналогах нет никаких сведений в научной и технической литературе, авторы полагают, что изобретение можно отнести к новаторскому в рассматриваемой области ядерной техники.

Целью изобретения является создание способа управления слабым взаимодействием элементарных частиц вещества, практически осуществимого при помощи достаточно простых и освоенных технических средств в земных условиях и предназначенного для использования в экспериментальной и промышленной ядерной технике, а также при астрофизических исследованиях.

Эта цель достигается за счет того, что для управления слабым взаимодействием элементарных частиц вещества в области пространства, в которой размещено вещество, создают зону с пониженным по отношению к величине космологического векторного потенциала А_г значением суммарного векторного потенциала А_сум., равного сумме векторного потенциала А тока и космологического векторного потенциала А_г, и воздействуют по меньшей мере на часть массы этого вещества путем изменения величины указанного суммарного векторного потенциала А_сум. и/или установки его различных значений.

В соответствии с изобретением зону пространства с пониженным по отношению к величине космологического векторного потенциала А_г значением суммарного потенциала А_сум. создают путем воздействия на указанную зону полем векторного потенциала А тока, направленным под углом 90^o 270^o к космологическому векторному потенциалу А_г.

При этом поле векторного потенциала А тока создают либо путем пропускания электрического тока по токоведущим элементам, расположенным в области пространства, в которой размещено вещество, в том числе по соленоидальным или по тороидальным токовым обмоткам, либо путем размещения в области пространства, в которой расположено вещество, постоянных магнитов; либо в качестве поля векторного потенциала А тока используют поле природных источников векторного потенциала, например поле векторного потенциала Земли.

В соответствии с предлагаемым способом изменение величины и/или установка различных значений суммарного векторного потенциала А_сум., равного сумме векторного потенциала А тока и космологического векторного потенциала А_г, в области пространства, в которой размещено вещество, осуществляют либо (в варианте создания поля векторного потенциала А путем пропускания тока по токоведущим элементам, расположенным в области пространства, в которой размещено вещество) путем изменения величины и/или направления пропускаемого электрического тока, либо (в любом варианте осуществления способа) путем изменения относительного взаимного положения вещества и источника поля векторного потенциала А или путем изменения ориентации вектора векторного потенциала А тока относительно вектора космологического векторного потенциала А_г.

При реализации способа указанным образом обеспечивается воздействие на вероятность протекания процессов, происходящих при слабых взаимодействиях элементарных частиц вещества, т.е. управление этими взаимодействиями, например активностью бета-распада радиоактивных веществ.

Физика процесса управления слабым взаимодействием элементарных частиц вещества в соответствии с изобретением образуется на новой теоретической концепции о структуре физического пространства, изложенной, например, в работах [5, 6] и получившей экспериментальное подтверждение ее основных положений и выводов.

В соответствии с этими теоретическими представлениями слабое взаимодействие элементарных частиц вещества трактуется как взаимодействие между частицами посредством процесса образования их внутреннего пространства.

Известно [5, 6] что существует множество одномерных дискретных "магнитных" потоков (МП) величин, равных: где модуль суммарного векторного потенциала А_сум., равный сумме векторного потенциала А тока и новой фундаментальной векторной величины космологического векторного потенциала А_г, модуль и направление которого постоянны (модуль 1,9510⁺¹¹ Гссм), X(i) длина МП (его квантовое число), i индекс (1,2,3,).

Согласно теоретической модели структуры наблюдаемого физического пространства R₃ последнее возникает в результате минимизации потенциальной энергии взаимодействия одномерных дискретных МП в образованном ими одномерном пространстве R₁. Точнее, пространство R₃ фиксируется как результат суммирования возникшей динамики одномерных дискретных МП за время, намного превышающее квант времени 10^-43 с. При этом как следствие возникают и волновые свойства элементарных частиц.

Известно [5, 6] что в природе существует минимальное четырехконтактное взаимодействие одномерных дискретных МП с минимальной остаточной потенциальной положительной энергией примерно 33 эВ, под которым можно понимать пару электронного нейтрино и антинейтрино (_{e e}). Из теории следует, что в каждой элементарной частице присутствует четырехконтактное взаимодействие, за счет которого происходит образование ее внутреннего геометрического пространства. За счет свободного четырехконтактного взаимодействия осуществляется обмен информацией между элементарными частицами, то есть строительство внутреннего пространства элементарной частицы происходит с учетом внешнего фактора, а именно присутствия свободного четырехконтактного взаимодействия. При этом возникает восьмикратное взаимодействие со спином, равным 2h.

Теперь, если мы с помощью создаваемого током поля, векторный потенциал А которого ориентируют под углом 90 270^o к космологическому векторному потенциалу А_г, изменим (уменьшим по отношению к величине А_г) в области пространства, в которой расположено вещество, суммарный потенциал А_сум. (равный сумме постоянного по модулю и направлению космологического векторного потенциала А_г и векторного потенциала А тока; закон сложения А_г и А существенно нелинейный), то мы тем самым вмешаемся в процесс формирования внутреннего пространства элементарной частицы и в результате окажем воздействие на протекание процессов в веществе, обусловленных слабыми взаимодействиями, т. к. именно слабое взаимодействие, согласно развиваемой теории, является одним из природных явлений, характеризующих процесс формирования геометрического пространства элементарной частицы.

Таким образом, наряду с обоснованием возникновения в природе новых сил и возможности достижения новых механических эффектов теория [5, 6] предсказывает возможность влияния на протекание процессов, обусловленных слабыми взаимодействиями элементарных частиц вещества, путем создания в области пространства, в которой расположено вещество, зон с пониженным по отношению к величине космологического векторного потенциала А_г значением суммарного векторного потенциала А_сум., равным сумме векторного потенциала А тока и новой фундаментальной векторной величины космологического векторного потенциала А_г, модуль и направление которого постоянны.

В частности, например, применительно к одному из практически наиболее важных видов слабых взаимодействий к бета-распаду радиактивных веществ известно, что вероятность (W) бета-распада является пропорциональной пятой степени энергии (E), выделяющейся при бета-распаде:
где C_v и C_a векторная и аксиальная константы слабого взаимодействия;
E энергия, выделяющаяся при бета-распаде,
а поскольку, согласно теории [5, 6]


то есть:

т. е. вероятность (W) бета-распада прямо пропорциональна величине суммарного векторного потенциала А_сум. и отслеживает его изменения.

Экспериментально эффект зависимости активности бета-распада радиоактивных веществ от изменения величины суммарного векторного потенциала А_сум. при использовании природных источников векторного потенциала А установлен и исследован.

Изобретение соответствует критериям патентоспособности: критерию новизны, поскольку предложенное техническое решение не известно из современного уровня техники (отсутствуют сведения об аналогах, ставшие общедоступными до даты приоритета изобретения); критерию наличия изобретательского уровня, поскольку это техническое решение для специалиста не следует явным образом из уровня техники (основано на новых физических принципах и явлениях); критерию промышленной применимости, поскольку получено опытное экспериментальное подтверждение существования новых физических явлений, на которых базируется изобретение, в том числе и явлений влияния изменения в пространстве величины суммарного векторного потенциала на скорость бета-распада радиоактивных веществ.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема одной из возможных для осуществления предлагаемого способа конструкций устройства, в которой поле векторного потенциала А тока создают путем пропускания электрического тока по токоведущим элементам, расположенным в области пространства, в которой размещено вещество, а именно по соленоидной токовой обмотке, охватывающей область пространства, в которой размещено вещество; на фиг.2 показан разрез по С-С устройства по фиг. 1 с указанием необходимого для реализации способа взаимного расположения вектор-потенциала А тока, космологического векторного потенциала А_г и вещества, в котором осуществляют управление слабыми взаимодействиями элементарных частиц; на фиг.3 приведен экспериментальный график зависимости количества событий (количества фотонов, зарегистрированных за время экспозиции 16 мин, пропорционального суммарному числу реализовавшихся распадов, т. е. пропорционального активности бета-радиоактивного вещества (цезия-137)) от времени наблюдения, т.е. от степени изменения во времени ориентации вектора векторного потенциала А относительно вектора космологического векторного потенциала А_г (от величины суммарного векторного потенциала А_сум. в области размещения вещества).

На чертежах обозначено:
1 вектор-потенциал А тока соленоидальной токовой обмотки 7 (фиг.2);
2 космологический вектор-потенциал А_г (фиг.2);
3 суммарный вектор-потенциал А_сум., равный сумме векторного потенциала 1 (А) тока обмотки 7 и космологического векторного потенциала 2 (А_г) (фиг.2);
4 область пространства с пониженным суммарным потенциалом 3 (А_сум.) (фиг.2);
5 вещество, на которое оказывают воздействие (фиг.1, 2);
6 направление электрического тока (I), пропускаемого по соленоидной токовой обмотке 7 (фиг.2);
7 соленоидная токовая обмотка (фиг.1, 2);
8 ось ординат графика количество событий (количество фотонов, пропорциональное суммарному числу реализовавшихся распадов, т.е. активности бета-радиоактивного вещества 5 (цезия-137)), [безразмерные числа] (фиг.3);
9 ось абсцисс графика (временная ось) момент времени (дата и час) регистрация фотонов при бета-распаде вещества 5, характеризующий степень изменения ориентации вектора векторного потенциала А точка относительно вектора космологического векторного потенциала А_г (т.е. величину суммарного векторного потенциала A_сум в области размещения вещества 5) [день, час] (фиг. 3);
10 экспериментальные точки графика количество событий (количество фотонов), зарегистрированных за время экспозиции 16 мин, пропорциональное суммарному числу реализовавшихся распадов, т.е. пропорциональное активности бета-радиоактивного вещества 5 (цезия 137) (фиг. 3);
11 зоны периодического уменьшения активности бета-распада с периодами, соответствующими периодам изменения суммарного векторного потенциала 3 (A_сум.) при суточном движении Земли (фиг. 3).

В соответствии с предлагаемым способом управление слабым взаимодействием элементарных частиц вещества осуществляется следующим образом.

В области пространства, в которой размещено вещество 5 (см. фиг. 1, 2), создают зону 4 (заштрихована на фиг. 2) с пониженным по отношению к величине космологического векторного потенциала 2 (A_r) значением суммарного векторного потенциала 3 (A_сум.), равного сумме векторного потенциала 1 (А) тока и космологического векторного потенциала 2 (A_r).

Это осуществляют путем воздействия на указанную зону полем векторного потенциала 1 (А) тока, направленным под углом от 90^o до 270^o к космологическому векторному потенциалу 2 (A_r), что обеспечивается, например, при пропускании электрического тока 6 (1) по соленоидной токовой обмотке 7, расположенной в области пространства, в которой размещено вещество 5 и ось симметрии которой ориентирована перпендикулярно плоскости, в которой находится вектор космологического векторного потенциала 2 (A_r).

Направление вектор-потенциала 1 (А) тока на фиг. 2 переменное по отношению к космологическому векторному потенциалу (A_r) (оно в соответствии с определением этого термина вектор-потенциал тока), совпадает с направлением пропускаемого по обмотке 7 тока 6 (I), в том числе здесь создана и зона 4 со взаимной ориентацией указанных потенциалов в диапазоне углов 90-270^o), а направление космологического вектор-потенциала 2 (A_r одно и то же в окрестности Солнца и ближайших звезд (вектор A_r, согласно, например, экспериментальным результатам, имеет на Земле координату прямого восхождения 270 ^o 7^o).

Вследствие этого в результате сложения векторных потенциалов 1 (А) и 2 (A_r) в некоторой локальной зоне пространства образуется область 4 с пониженным по отношению к величине космологического векторного потенциала A_r значением суммарного векторного потенциала 3 (A_сум.) (заштрихована на фиг. 2), в которой размещают вещество 5. (Заметим при этом, что графически иллюстрируемое на фиг. 2 сложение векторов 1 (А) и 2 (A_r) служит только для наглядности, аналитически их сумма выражается сложным математическим рядом.)
Меняя величину пропускаемого по токоведущей обмотке 7 тока 6 (I), обеспечивают изменение в области 4 (в области размещения вещества) величины суммарного векторного потенциала 3 (A_сум.) и/или установку его различных значений, что (в соответствии с вышеизложенными теоретическими выводами) вызывает изменение вероятности осуществления в веществе физических процессов, обусловленных слабыми взаимодействиями элементарных частиц, т.е. изменение числа (количества) происходящих событий за определенный промежуток времени изменение скорости процесса.

В результате этого реализуют эффект взаимодействия на происходящие в веществе 5 процессы слабых взаимодействий элементарных частиц этого вещества, т.е. осуществляют управление слабыми взаимодействиями.

Токовая обмотка источника поля векторного потенциала 1 (А) может быть соленоидальной (как показано на фиг. 1, 2), торообразной или иметь любую иную конфигурацию, а вещество 5 может быть расположено как во внутренних полостях обмоток, так и снаружи токоведущих элементов, лишь бы были выполнены вышеуказанные условия, а именно создание зоны 4 с пониженным по отношению к космологическому векторному потенциалу 2 (A_r) значением суммарного потенциала 3 (A_сум.) и размещение вещества 5 именно в этой зоне.

Поскольку источниками полей векторного потенциала 1 (A) являются не только токовые, но и любые иные магнитные системы, технически более простым может оказаться вариант осуществления данного cпособа с использованием в области, в которой расположено вещество, полей постоянных магнитов и/или полей природных источников векторного потенциала, например полей векторного потенциала Земли, Солнца.

Изменение в области 4, в которой размещено вещество, величины суммарного векторного потенциала 3 (A_сум.) и/или установка его различных значений (т.е. осуществление управления слабым взаимодействием элементарных частиц этого вещества), может быть осуществлено как путем изменения величины и/или направления электрического тока 6 (I), пропускаемого по токовым обмоткам, так и путем изменения относительного взаимного положения вещества 5 и источника поля векторного потенциала 1 (А) (соленоида 7, тороидов, постоянных магнитов или, например, природных источников векторного потенциала 1 (А)) или путем изменения ориентации вектора векторного потенциала 1 (А) тока относительно вектора космологического векторного потенциала 2 (А_r).

С помощью последнего варианта осуществления предлагаемого cпособа (изменение ориентации вектора векторного потенциала 1 (А) тока относительно вектора космологического векторного потенциала 2 (А_r) было получено экспериментальное подтверждение осуществимости предложенного cпособа путем исследования влияния изменения суммарного векторного потенциала 3 (А_сум.), происходящего за счет сложения постоянного по величине и по направлению космологического векторного потенциала 2 (А_r) и меняющихся при суточном движении Земли и Солнца полей векторных потенциалов 1 (А), создаваемых этими природными источниками векторных потенциалов, на скорость одного из наиболее практически значимых в науке и технике процессов, обусловленных слабым взаимодействием частиц, а именно на скорость бета-распада радиоактивных веществ.

При этом использование полей природных источников векторного потенциала 1 (А) имеет ряд преимуществ перед созданием полей 1 (А) общепринятыми техническими приемами.

Так, если рассмотреть возможные источники векторного потенциала 1 (А) естественного происхождения, то оказывается, что, например, величина векторного потенциала Земли на порядок больше, чем в искусственно созданных магнитных системах, и составляет на экваторе примерно 1,310⁸ Гссм. (В обычных соленоидальных и импульсных соленоидальных системах в настоящее время можно добиться величин векторного потенциала 1 (А) на уровне 10⁶-10⁷ Гссм, и в этих случаях теоретически предсказываемое отклонение числа бета-распадов будет порядка 10^-5 от исходной величины зарегистрированных актов распада.) Учитывая угол наклона оси вращения, а также наклон диполя Земли относительно географических полюсов, получим, что максимальная величина векторного потенциала 1 (А) Земли в проекции на направление космологического векторного потенциала 2 (A_r) составляет примерно 810⁷ Гссм.

Момент времени, когда вектор 1 (А) потенциала Земли максимально "ослабляет" космологический потенциал 2 (А_r), будет смещаться в течение года на два часа каждый месяц, т.е. примерно 4 мин за сутки.

Указанные эффекты, приводящие к изменению суммарного векторного потенциала 3 (А_сум.) в ходе суточного и годового движения Земли, позволяют ожидать снижение скорости бета-распада веществ, размещаемых в зоне пространства с пониженным по отношению к космологическому 2 (А_r) суммарным потенциалом 3 (А_сум.), на уровне примерно 10^-3 от невозмущенной величины.

Земля не является единственным естественным источником векторного потенциала 1 (А).

Если оценить потенциал 1 (А) от дипольного магнитного поля Солнца на удалении земной орбиты (150 млн. км), то его величина составляет А=(1,5-3,0)10⁸ Гссм, т.е. может даже превосходить значение земного потенциала.

Дипольное магнитное поле Солнца варьируется в пределах 11-летнего солнечного цикла. Кроме того, наблюдается смена его полярности. В настоящее время (август 1994 г.) поле Солнца имеет полярность, противоположную земному полю. Поэтому возможно наблюдение долговременных вариаций векторного потенциала 1 (А) и многолетних циклов снижения скорости бета-распада. Помимо этого, в периоды солнечной активности при значительных флуктуациях магнитного поля Солнца возможно наблюдение краткосрочных вариаций потенциала и как следствие резких изменений электрослабых процессов (сфазированных по времени со вспышками на Солнце).

Значительным по величине источником векторного потенциала 1 (А) является также секторное межпланетное магнитное поле Солнца.

В годы спокойного Солнца таких секторов четыре. Учитывая, что оборот Солнца вокруг своей оси составляет приблизительно 28 дней, Земли находится в зоне каждого сектора (т.е. в зоне одной полярности) приблизительно 7 дней. Значение векторного потенциала 1 (А) в секторах межпланетного магнитного поля может достигать примерно 410⁸ Гссм и более. Так как полярности секторов меняются, следует ожидать циклических (двухнедельных) изменений в регистрируемой скорости распада с максимумом отклонения до 0,2% Следует отметить, что приведенное значение отклонения, возможно, является завышенным, т.к. основано на предварительной теоретической оценке величины векторного потенциала А секторного магнитного поля.

Методика экспериментальной проверки осуществимости предложенного способа с использованием указанных выше природных источников векторного потенциала 1 (А), "ослабляющих" при вращении Земли космологической векторный потенциал 2 (А_r) до некоторых, меняющихся во времени значений суммарного векторного потенциала 3 (А_сум.), заключалась в следующем.

Влияние изменения суммарного векторного потенциала 3 (А_сум.) на электрослабые взаимодействия исследовалось путем подсчета числа реализовавшихся распадов бета-активных препаратов. Для регистрации распадов использовались стандартные блоки детектирования БЖЭГ-2-23 с ФЭУ-82 и сцинциблоком (NaI) с размерами Ф 63х63мм и БДЭГ-2-20 с ФЭУ-49Б и сцинциблоком (NaI) с размерами Ф 150х100 мм. Высоковольтное питание блоков производилось от источников БНВ-2-95 и ВС-22.

Сигналы с ФЭУ подавались на анализаторы импульсов БПА-94М (АИ-1024) с общим числом каналов по энергиям до 4096. В ряде замеров для сокращения мертвого времени число регистрирующих каналов снижалось до 1024.

Вся аппаратура запитывалась стабилизированным напряжением, а постоянный контроль проводился с помощью цифрового вольтметра В7-47. При длительных замерах управление анализатором и считывание интегралов, набранных в отдельных каналах, осуществлялось с помощью ЭВМ ЕС-1840.

В качестве тестовых образцов использовались бета-источники ГИК1-4 с кобальтом-60 (период полураспада T_1/2 5,3 года) с активностью на момент измерений примерно 5 10⁶ Бк и ОСГИ-2 с цезием-137 (T_1/2 29,7 лет) с активностью примерно 10⁶. Для кобальта-60 характеристические линии гамма-квантов после бета-распада 1,17 и 1,33 МэВ. Препарат цезия-137 более удобен для измерений, т.к. обладает одной характеристической линией 0,66 МэВ.

Время высвечивания в сцинциблоке с использованием NaI составляет 250 нс, тем не менее предельная загрузка анализаторов импульсов АИ-4096 без снижения точности счета ограничивается величиной 510⁴ гамма-квантов в секунду. Реально в ходе измерений скорость счета не превышала 16-25 тыс. квантов в секунду. Максимальное число событий, зарегистрированное в одном канале по энергии, ограничивается величиной примерно 60 тыс. Поэтому для того, чтобы не было переполнений (особенно в каналах, соответствующих характеристическим линиям), время набора экспозиции приходилось ограничивать для кобальтового источника на уровне примерно 400 с, а для цезиевого примерно 200 с. За это время удавалось зафиксировать приблизительно 5-10 млн. квантов. Из них на долю характеристических линий приходилось около 25-70% но, учитывая, что общее число фотонов, в том числе и малых энергий (за счет комптоновского рассеяния в сцициляторе), пропорционально числу актов бета-распада, по их относительному изменению во времени можно фиксировать изменение скорости бета-распада.

Экспериментальные результаты подтвердили наличие влияния изменения суммарного векторного потенциала 3 (А_сум) на процесс бета-распада вещества.

Так, например, для февраля 1994 г. расчетное время, когда проекция потенциала 1 (А) Земли на направление космологического вектор-потенциала 2 (А_г) будет максимальна (и направлена против вектора 2 (А_г), приходится на 13-14 ч.

В действительности на это время был зафиксирован минимум 7,5 тыс. квантов при общем числе регистрируемых 6,2 млн. событий за время экспозиции 409 с.

Расчетная величина отклонения 5,2 тыс. событий (количество квантов), что отличается от замеренной на 30% Для данной серии измерений среднеквантичное отклонение составляет примерно 2,5 тыс. т.е. зафиксированный спад активности радиоактивного вещества находится на уровне трех среднеквантичных отклонений. Примерно такой же уровень отклонений в ожидаемиое время 10-11 ч наблюдался в мартовских (28.03.94 г.) измерениях: при наборе 11,5 млн. квантов за 409 с спад активности составил 6,5 тыс. т.е. приблизительно 2 среднеквадратичных отклонения.

Наиболее типичные результаты, характеризующие влияние суммарного векторного потенциала 3 (А_сум) на процесс бета-распада цезия-137, полученные в 100-часовом эксперименте, приведены на фиг.3 графике зависимости количества событий (точки 10) (количества фотонов, зарегистрированных на время экспозиции 16 мин, пропорционального суммарному числу реализовавшихся распадов, т. е. пропорционального активности бета-радиоактивного вещества 5 (цезия-137) (ось 8 ординат графика) от времени наблюдения (ось 9 абсцисс графика), т.е. от степени изменения во времени ориентации вектора векторного потенциала 1 (А) относительно вектора космологического векторного потенциала 2 (А_г) (от величины суммарного векторного потенциала 3 (А_сум.) в области размещения вещества). На графике четко выделяются зоны 11 уменьшения активности бета-распада радиоактивного вещества с периодами, соответствующими периодам изменения суммарного векторного потенциала 3 (А_сум.) при суточном движении Земли.

Таким образом, приведенные эксперименты по изучению влияния внешних факторов на процессы, обусловленные слабыми взаимодействиями элементарных частиц вещества, принципиально отличающиеся от ранее выполненных в этой области науки и техники исследований тем, что в качестве внешнего, воздействующего на вещество фактора использована величина и изменение суммарного векторного потенциала 3 (А_сум.) (а не, например, почти всегда сопутствующая ей величина индукции магнитного поля) в сочетании с достаточно длительной продолжительностью регистрации физических эффектов, подтвердили реализуемость заложенных в изобретении физических принципов.

Формула изобретения

1. Способ управления слабым взаимодействием элементарных частиц вещества, отличающийся тем, что в области пространства, в которой размещено вещество, создают зону с пониженным по отношению к величине космологического векторного потенциала A_г значением суммарного векторного потенциала А_сум, равного сумме векторного потенциала А тока и космологического векторного потенциала A_г, и воздействуют по меньшей мере на часть массы этого вещества путем изменения величины указанного суммарного векторного потенциала А_сум и/или установки его различных значений.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что зону пространства с пониженным по отношению к величине космологического векторного потенциала A_г значением суммарного векторного потенциала А_сум создают путем воздействия на указанную зону полем векторного потенциала А тока, направленным под углом 90 270^o к космологическому векторному потенциалу A_г.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что поле векторного потенциала А тока создают путем пропускания электрического тока по токоведущим элементам, расположенным в области пространства, в которой размещено вещество.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что поле векторного потенциала А тока создают путем пропускания электрического тока по соленоидальной токовой обмотке.

5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что поле векторного потенциала А тока создают путем пропускания электрического тока по торообразной токовой обмотке.

6. Способ по п. 2, отличающийся тем, что поле векторного потенциала А тока создают путем размещения в области пространства, в которой расположено вещество, постоянных магнитов.

7. Способ по п. 2, отличающийся тем, что в качестве поля векторного потенциала А тока используют поле природных источников векторного потенциала, например поле векторного потенциала Земли.

8. Способ по пп. 2 5, отличающийся тем, что изменение величины и/или установка различных значений суммарного векторного потенциала А_сум, равного сумме векторного потенциала А тока и космологического векторного потенциала A_г, в области пространства, в которой размещено вещество, осуществляют путем изменения величины и/или направления пропускаемого электрического тока.

9. Способ по пп. 2 7, отличающийся тем, что изменение величины и/или установка различных значений суммарного векторного потенциала А_сум, равного сумме векторного потенциала А тока и космологического векторного потенциала A_г, в области пространства, в которой размещено вещество, осуществляют путем изменения относительного взаимного положения вещества и источника поля векторного потенциала А.

10. Способ по пп. 2 7, отличающийся тем, что изменение величины и/или установка различных значений суммарного векторного потенциала А_сум, равного сумме векторного потенциала А тока и космологического векторного потенциала A_г, в области пространства, в которой размещено вещество, осуществляют путем изменения ориентации вектора векторного потенциала А тока относительно вектора космологического векторного потенциала A_г.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3