Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 8 331 работающий калькулятор

АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА · ОНЛАЙН

Распределение продуктов радиоактивной цепочки — для нескольких энергетических уровней

Калькулятор «Распределение продуктов радиоактивной цепочки — для нескольких энергетических уровней» решает задачу «Кинетика последовательной радиоактивной цепочки», рассматривая ситуацию для нескольких уровней или каналов. Для двух звеньев используется аналитическое решение уравнений Бейтмена, а для третьего звена — численное интегрирование системы дифференциальных уравнений. Схема предполагает постоянные периоды полураспада и определённые доли ветвления. Побочные реакции не учитываются.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
⚛
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Значение участвует в расчёте физических характеристик; Схема предполагает постоянные периоды полураспада и определённые доли ветвления. Побочные реакции не учитываются.
Значение участвует в расчёте физических характеристик; Схема предполагает постоянные периоды полураспада и определённые доли ветвления. Побочные реакции не учитываются.
Значение участвует в расчёте физических характеристик; Схема предполагает постоянные периоды полураспада и определённые доли ветвления. Побочные реакции не учитываются.
Значение участвует в расчёте физических характеристик; Схема предполагает постоянные периоды полураспада и определённые доли ветвления. Побочные реакции не учитываются.
Значение участвует в расчёте физических характеристик; Схема предполагает постоянные периоды полураспада и определённые доли ветвления. Побочные реакции не учитываются.
Значение участвует в расчёте физических характеристик; Схема предполагает постоянные периоды полураспада и определённые доли ветвления. Побочные реакции не учитываются.
Значение участвует в расчёте физических характеристик; Схема предполагает постоянные периоды полураспада и определённые доли ветвления. Побочные реакции не учитываются.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Атомная и ядерная физика — GPT-02-07

Число исходных ядер335 643,125695
Число промежуточных дочерних ядер90 441,61488
Накоплено конечных продуктов второго превращения14 746,784675
Число продуктов параллельной ветви59 168,47475
Активность исходного вещества, Бк29 081,260781
Активность дочернего вещества, Бк5 699,031851
Зарегистрированные дочерние распады за период10 027,813579
С учётом фонового счёта, событий10 028,733579

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Модель и её область применимости указаны в описании калькулятора.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Физическая модель: Кинетика последовательной радиоактивной цепочки — для нескольких уровней или каналов

В задаче «Распределение продуктов радиоактивной цепочки — для нескольких энергетических уровней» ключевой результат следует из физических характеристик квантовых уровней, распада либо разности масс, в зависимости от выбранного процесса.

Для двух звеньев используется аналитическое решение уравнений Бейтмена, а для третьего звена — численное интегрирование системы дифференциальных уравнений. Фоновый счёт суммируют с сигналом счётчика, а не с количеством образовавшихся ядер.

Какие уравнения используются

Для двух звеньев используется аналитическое решение уравнений Бейтмена, а для третьего звена — численное интегрирование системы дифференциальных уравнений. В двухступенчатой цепочке промежуточный продукт одновременно возникает из родителя и исчезает из-за собственного распада. Для этого варианта: Фоновый счёт суммируют с сигналом счётчика, а не с количеством образовавшихся ядер.

Именно для задачи «Распределение продуктов радиоактивной цепочки — для нескольких энергетических уровней» параметры собираются как система независимых исходных данных. Исходное состояние определяется всеми введёнными полями, а результат рассчитывается на сервере с проверкой значений. В данном режиме «Период полураспада первого звена, с» в проверочном примере равно 8. Коэффициент ветвления показывает, какая доля распадов первого звена вообще ведёт к рассматриваемому дочернему ядру.

В этой конфигурации исследуется для нескольких уровней или каналов. При смене поля следует сопоставлять физические величины одной размерности и помнить, что условные модельные системы отличаются от конкретных изотопов. В данном режиме «Период полураспада дочернего состояния, с» в проверочном примере равно 11. При близких периодах полураспада обычная формула Бейтмена требует устойчивого предельного перехода, иначе теряется точность.

Как задать физические величины

Нужно подготовить следующие значения: Исходное число атомов или ядер, шт.; Период полураспада первого звена, с; Период полураспада дочернего состояния, с; Интервал эволюции, с; Вероятность выбранного канала распада; Вероятность регистрации одного события; Скорость фоновых событий, 1/с. В данном режиме «Интервал эволюции, с» в проверочном примере равно 4.6. Коэффициент ветвления показывает, какая доля распадов первого звена вообще ведёт к рассматриваемому дочернему ядру.

Начальные числа частиц и длительности наблюдения относятся к одному образцу. Магнитные, температурные и спектральные показатели должны описывать один и тот же режим измерения для нескольких уровней или каналов. В данном режиме «Вероятность выбранного канала распада» в проверочном примере равно 0.64. При близких периодах полураспада обычная формула Бейтмена требует устойчивого предельного перехода, иначе теряется точность.

В работе по направлению «Кинетика последовательной радиоактивной цепочки» стоит отдельно проверить единицы атомных масс, энергетических переходов и временных постоянных. Разница между эВ, МэВ, нм и секундами существенна. В данном режиме «Вероятность регистрации одного события» в проверочном примере равно 0.68. Для третьей стадии численное интегрирование позволяет проверить баланс частиц в нескольких последовательных дифференциальных уравнениях.

Как понимать результаты

Числовые результаты модели «Кинетика последовательной радиоактивной цепочки» взаимосвязаны, поэтому следует анализировать не только один основной показатель, но также сопутствующие характеристики и предельные случаи. В данном режиме «Скорость фоновых событий, 1/с» в проверочном примере равно 0.2. При близких периодах полураспада обычная формула Бейтмена требует устойчивого предельного перехода, иначе теряется точность.

Для режима для нескольких уровней или каналов особенно полезно сравнивать два расчёта, в которых изменено только одно вводимое число. Это позволяет отделить влияние конкретной величины от изменений соседних условий. В данном режиме «Исходное число атомов или ядер, шт.» в проверочном примере равно 500000. Для третьей стадии численное интегрирование позволяет проверить баланс частиц в нескольких последовательных дифференциальных уравнениях.

Когда рассчитываются популяции, скорости превращений или детекторный счёт, дробные ожидаемые числа допустимы: они обозначают среднее по ансамблю событий, а не долю отдельного ядра. В данном режиме «Период полураспада первого звена, с» в проверочном примере равно 8. В двухступенчатой цепочке промежуточный продукт одновременно возникает из родителя и исчезает из-за собственного распада.

Ограничения модели и проверка

Схема предполагает постоянные периоды полураспада и определённые доли ветвления. Побочные реакции не учитываются. В данном режиме «Период полураспада дочернего состояния, с» в проверочном примере равно 11. Для третьей стадии численное интегрирование позволяет проверить баланс частиц в нескольких последовательных дифференциальных уравнениях.

В реальном эксперименте спектр зависит от дополнительных уширений, аппаратного разрешения и взаимодействий, а ядерные реакции — от доступных каналов и энергетических порогов. В данном режиме «Интервал эволюции, с» в проверочном примере равно 4.6. В двухступенчатой цепочке промежуточный продукт одновременно возникает из родителя и исчезает из-за собственного распада.

Результат калькулятора «Распределение продуктов радиоактивной цепочки — для нескольких энергетических уровней» полезен для предварительной оценки и учебной проверки. Для инженерных решений учитывайте данные конкретного образца, погрешности приборов и допущения физических уравнений. В данном режиме «Вероятность выбранного канала распада» в проверочном примере равно 0.64. Коэффициент ветвления показывает, какая доля распадов первого звена вообще ведёт к рассматриваемому дочернему ядру.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

Для двух звеньев используется аналитическое решение уравнений Бейтмена, а для третьего звена — численное интегрирование системы дифференциальных уравнений.

Проверенные примеры

Пример 1: Начальная конфигурация

Входные параметры: Исходное число атомов или ядер, шт.: 500000; Период полураспада первого звена, с: 8; Период полураспада дочернего состояния, с: 11; Интервал эволюции, с: 4.6; Вероятность выбранного канала распада: 0.64; Вероятность регистрации одного события: 0.68; Скорость фоновых событий, 1/с: 0.2.

Расчёт по описанным физическим соотношениям: Число исходных ядер = 335643.125695; Число промежуточных дочерних ядер = 90441.61488; Накоплено конечных продуктов второго превращения = 14746.7846752; Число продуктов параллельной ветви = 59168.4747498; Активность исходного вещества, Бк = 29081.2607812; Активность дочернего вещества, Бк = 5699.03185085.

Пример 2: Изменение параметра «Исходное число атомов или ядер, шт.»

Входные параметры: Исходное число атомов или ядер, шт.: 500001; Период полураспада первого звена, с: 8; Период полураспада дочернего состояния, с: 11; Интервал эволюции, с: 4.6; Вероятность выбранного канала распада: 0.64; Вероятность регистрации одного события: 0.68; Скорость фоновых событий, 1/с: 0.2.

Расчёт по описанным физическим соотношениям: Число исходных ядер = 335643.796981; Число промежуточных дочерних ядер = 90441.7957632; Накоплено конечных продуктов второго превращения = 14746.8141688; Число продуктов параллельной ветви = 59168.5930867; Активность исходного вещества, Бк = 29081.3189438; Активность дочернего вещества, Бк = 5699.04324891.

Пример 3: Изменение параметра «Скорость фоновых событий, 1/с»

Входные параметры: Исходное число атомов или ядер, шт.: 500000; Период полураспада первого звена, с: 8; Период полураспада дочернего состояния, с: 11; Интервал эволюции, с: 4.6; Вероятность выбранного канала распада: 0.64; Вероятность регистрации одного события: 0.68; Скорость фоновых событий, 1/с: 0.23.

Расчёт по описанным физическим соотношениям: Число исходных ядер = 335643.125695; Число промежуточных дочерних ядер = 90441.61488; Накоплено конечных продуктов второго превращения = 14746.7846752; Число продуктов параллельной ветви = 59168.4747498; Активность исходного вещества, Бк = 29081.2607812; Активность дочернего вещества, Бк = 5699.03185085.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Введите значения в подписанных физических единицах; не смешивайте параметры разных установок.
  2. Проверьте, что квантовые числа и интервалы времени соответствуют выбранному состоянию.
  3. Сравните вычисленные величины, изменяя один из физических факторов за раз.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Можно ли применять значения по умолчанию в лабораторном расчёте?

Это контрольный пример для проверки алгоритма; для экспериментальных данных введите реальные параметры вашего образца и установки.

Почему часть диапазонов запрещена?

Некоторые комбинации нарушают условия применимости, например порядок атомных уровней или ограничения на суммы вероятностей ветвления.

Похожие калькуляторы

⚛АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

Вероятность перехода при заданной скорости распада — для нескольких энергетических уровней

Вероятность перехода при заданной скорости распада — для нескольких энергетических уровней. Для распада первого порядка N(t) = N₀·exp(−λt), λ = ln2/T½. Для нескольких каналов результаты умножаются на соответствующую вероятность ветвления. Режим: для нескольких уровней или каналов. Для предварительных оценок с контролем допустимых значений и 6 исходными параметрами.

⚛АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

Вероятность перехода при заданной скорости распада — для цепочки превращений

Вероятность перехода при заданной скорости распада — для цепочки превращений. Для распада первого порядка N(t) = N₀·exp(−λt), λ = ln2/T½. Для нескольких каналов результаты умножаются на соответствующую вероятность ветвления. Режим: при последовательных превращениях. Для предварительных оценок с контролем допустимых значений и 6 исходными параметрами.

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_820206/

Предварительный просмотр