Какие уравнения используются
Для распада первого порядка N(t) = N₀·exp(−λt), λ = ln2/T½. Для нескольких каналов результаты умножаются на соответствующую вероятность ветвления. Экспоненциальный закон описывает среднее число оставшихся независимых частиц при постоянной вероятности распада за единицу времени. Для этого варианта: При большом счёте мёртвое время ограничивает частоту регистрируемых импульсов и требует явной поправки.
Именно для задачи «Вероятность перехода при заданной скорости распада — при конечном времени наблюдения» параметры собираются как система независимых исходных данных. Исходное состояние определяется всеми введёнными полями, а результат рассчитывается на сервере с проверкой значений. В данном режиме «Мёртвое время счётчика, мкс» в проверочном примере равно 10. Наблюдаемый счёт отличается от полного количества распадов из-за ветвления, эффективности регистрации и фоновых событий.
В этой конфигурации исследуется за конечное время измерения. При смене поля следует сопоставлять физические величины одной размерности и помнить, что условные модельные системы отличаются от конкретных изотопов. В данном режиме «Скорость фоновых событий, 1/с» в проверочном примере равно 0.2. Математическое ожидание может быть дробным, хотя каждый фактически зарегистрированный импульс представляет отдельное событие.
Как задать физические величины
Нужно подготовить следующие значения: Период полураспада, с; Исходное число атомов или ядер, шт.; Интервал эволюции, с; Вероятность выбранного канала распада; Вероятность регистрации одного события; Мёртвое время счётчика, мкс; Скорость фоновых событий, 1/с. В данном режиме «Период полураспада, с» в проверочном примере равно 8. Наблюдаемый счёт отличается от полного количества распадов из-за ветвления, эффективности регистрации и фоновых событий.
Начальные числа частиц и длительности наблюдения относятся к одному образцу. Магнитные, температурные и спектральные показатели должны описывать один и тот же режим измерения за конечное время измерения. В данном режиме «Исходное число атомов или ядер, шт.» в проверочном примере равно 500000. Математическое ожидание может быть дробным, хотя каждый фактически зарегистрированный импульс представляет отдельное событие.
В работе по направлению «Кинетика распада и вероятность перехода» стоит отдельно проверить единицы атомных масс, энергетических переходов и временных постоянных. Разница между эВ, МэВ, нм и секундами существенна. В данном режиме «Интервал эволюции, с» в проверочном примере равно 4.6. Период полураспада не равен среднему времени жизни; время жизни получается делением периода на ln 2.
Как понимать результаты
Числовые результаты модели «Кинетика распада и вероятность перехода» взаимосвязаны, поэтому следует анализировать не только один основной показатель, но также сопутствующие характеристики и предельные случаи. В данном режиме «Вероятность выбранного канала распада» в проверочном примере равно 0.64. Математическое ожидание может быть дробным, хотя каждый фактически зарегистрированный импульс представляет отдельное событие.
Для режима за конечное время измерения 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 «Вероятность регистрации одного события» в проверочном примере равно 0.68. Период полураспада не равен среднему времени жизни; время жизни получается делением периода на ln 2.
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 «Мёртвое время счётчика, мкс» в проверочном примере равно 10. Экспоненциальный закон описывает среднее число оставшихся независимых частиц при постоянной вероятности распада за единицу времени.
Ограничения модели и проверка
Счёт носит вероятностный характер; отдельный эксперимент может отличаться от математического ожидания. В данном режиме «Скорость фоновых событий, 1/с» в проверочном примере равно 0.2. Период полураспада не равен среднему времени жизни; время жизни получается делением периода на ln 2.
В реальном эксперименте спектр зависит от дополнительных уширений, аппаратного разрешения и взаимодействий, а ядерные реакции — от доступных каналов и энергетических порогов. В данном режиме «Период полураспада, с» в проверочном примере равно 8. Экспоненциальный закон описывает среднее число оставшихся независимых частиц при постоянной вероятности распада за единицу времени.
Результат калькулятора «Вероятность перехода при заданной скорости распада — при конечном времени наблюдения» полезен для предварительной оценки и учебной проверки. Для инженерных решений учитывайте данные конкретного образца, погрешности приборов и допущения физических уравнений. В данном режиме «Исходное число атомов или ядер, шт.» в проверочном примере равно 500000. Наблюдаемый счёт отличается от полного количества распадов из-за ветвления, эффективности регистрации и фоновых событий.
Формула расчёта
Для распада первого порядка N(t) = N₀·exp(−λt), λ = ln2/T½. Для нескольких каналов результаты умножаются на соответствующую вероятность ветвления.
Проверенные примеры
Входные параметры: Период полураспада, с: 8; Исходное число атомов или ядер, шт.: 500000; Интервал эволюции, с: 4.6; Вероятность выбранного канала распада: 0.64; Вероятность регистрации одного события: 0.68; Мёртвое время счётчика, мкс: 10; Скорость фоновых событий, 1/с: 0.2.
Расчёт по описанным физическим соотношениям: Вероятность распада за период = 0.32871374861; Число распавшихся частиц = 164356.874305; Число оставшихся частиц = 335643.125695; Число событий целевого канала = 105188.399555; Средняя активность за период, Бк = 35729.7552837; Скорость распада в конце, Бк = 29081.2607812.
Входные параметры: Период полураспада, с: 9.2; Исходное число атомов или ядер, шт.: 500000; Интервал эволюции, с: 4.6; Вероятность выбранного канала распада: 0.64; Вероятность регистрации одного события: 0.68; Мёртвое время счётчика, мкс: 10; Скорость фоновых событий, 1/с: 0.2.
Расчёт по описанным физическим соотношениям: Вероятность распада за период = 0.292893218813; Число распавшихся частиц = 146446.609407; Число оставшихся частиц = 353553.390593; Число событий целевого канала = 93725.8300203; Средняя активность за период, Бк = 31836.2194362; Скорость распада в конце, Бк = 26637.4495508.
Входные параметры: Период полураспада, с: 8; Исходное число атомов или ядер, шт.: 500000; Интервал эволюции, с: 4.6; Вероятность выбранного канала распада: 0.64; Вероятность регистрации одного события: 0.68; Мёртвое время счётчика, мкс: 10; Скорость фоновых событий, 1/с: 0.23.
Расчёт по описанным физическим соотношениям: Вероятность распада за период = 0.32871374861; Число распавшихся частиц = 164356.874305; Число оставшихся частиц = 335643.125695; Число событий целевого канала = 105188.399555; Средняя активность за период, Бк = 35729.7552837; Скорость распада в конце, Бк = 29081.2607812.
Как пользоваться онлайн-калькулятором
- Введите значения в подписанных физических единицах; не смешивайте параметры разных установок.
- Проверьте, что квантовые числа и интервалы времени соответствуют выбранному состоянию.
- Сравните вычисленные величины, изменяя один из физических факторов за раз.