Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 8 331 работающий калькулятор

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЧАСТИЦ С ВЕЩЕСТВОМ · ОНЛАЙН

Статистика регистрации радиоактивного распада — при случайном счёте событий

Статистика регистрации радиоактивного распада — при случайном счёте событий. Активность подчиняется A = (ln 2/T½)N. Вероятность распада за интервал получается из экспоненциального закона; зарегистрированный счёт учитывает ветвление, фон и эффективность. Предполагается независимый распад ядер и постоянная вероятность за единицу времени; детектор не моделирует спектральные окна и события совпадения. В данном варианте рассматривается случай с оценкой случайных событий; расчёт включает 8 измеряемых величин.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
⚛
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Используется в физическом балансе расчётной модели; единицы указаны в названии поля.
Используется в физическом балансе расчётной модели; единицы указаны в названии поля.
Используется в физическом балансе расчётной модели; единицы указаны в названии поля.
Используется в физическом балансе расчётной модели; единицы указаны в названии поля.
Используется в физическом балансе расчётной модели; единицы указаны в названии поля.
Используется в физическом балансе расчётной модели; единицы указаны в названии поля.
Используется в физическом балансе расчётной модели; единицы указаны в названии поля.
Используется в физическом балансе расчётной модели; единицы указаны в названии поля.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Регистрация и взаимодействие частиц — GPT-02-08

Начальная активность, Бк55 451,774445
Активность к концу наблюдения, Бк45 669,583324
Осталось исходных ядер658 872,813814
Число произошедших распадов141 127,186186
Ожидаемое число целевых событий63 507,233784
Зарегистрированный полезный счёт0,463603
Ожидаемый общий счёт с фоном9,983603
Стандартное отклонение общего счёта3,159684
Вероятность счёта не ниже порога0,999493
Вероятность нулевого счёта0,000046

«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.

Численные результаты относятся к моделям, допущения которых указаны на странице.

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

Физический калькулятор: Статистика регистрации радиоактивного распада — при случайном счёте событий — методы расчёта и примеры

Калькулятор «Статистика регистрации радиоактивного распада — при случайном счёте событий» предназначен для оценки радиоактивная активность и статистика счёта расчёт. Он показывает несколько наблюдаемых величин в условиях «Порог числа событий позволяет оценить вероятность обнаружения слабого сигнала на фоне с помощью». Для проверки эксперимента важно сопоставить рассчитанные потоки и энергии.

Активность подчиняется A = (ln 2/T½)N. Вероятность распада за интервал получается из экспоненциального закона; зарегистрированный счёт учитывает ветвление, фон и эффективность. Предполагается независимый распад ядер и постоянная вероятность за единицу времени; детектор не моделирует спектральные окна и события совпадения. Порог числа событий позволяет оценить вероятность обнаружения слабого сигнала на фоне с помощью хвоста распределения Пуассона.

Физические предпосылки

Активность подчиняется A = (ln 2/T½)N. Вероятность распада за интервал получается из экспоненциального закона; зарегистрированный счёт учитывает ветвление, фон и эффективность. Для сравнения опытов можно изменить «Доля выбранного канала распада» (исходно 0.45) и сопоставить полученный показатель с первым расчётом. Число распадов в заданном интервале определяется разностью чисел исходных ядер в начале и конце наблюдения.

Рассматривается направление «Радиоактивная активность и статистика счёта», причём с оценкой случайных событий. В такой модели каждая входная величина относится к экспериментально определимому параметру и влияет на расчётную характеристику. В данном контрольном расчёте параметр «Эффективность регистрации» выбран равным 0.73; при другом его значении меняется соответствующая характеристика опыта. Ветвление отделяет нужный канал распада от других каналов, а эффективность регистрации дополнительно уменьшает наблюдаемый сигнал.

Для вычисления результатов параметры преобразуются в согласованные единицы. В отличие от простого перемножения пары величин, здесь формируется несколько физических показателей состояния и наблюдения. В данном контрольном расчёте параметр «Фоновая скорость счёта, 1/с» выбран равным 3.4; при другом его значении меняется соответствующая характеристика опыта. Фон прибавляется к счёту зарегистрированных событий, но не увеличивает число распавшихся ядер и не меняет их активность.

Какие данные вводятся

Исходные сведения: Исходное число радиоактивных ядер; Период полураспада, с; Время наблюдения, с; Доля выбранного канала распада; Эффективность регистрации; Фоновая скорость счёта, 1/с; Порог зарегистрированных событий, шт.; Доля событий, выбранная при редкой регистрации. В данном контрольном расчёте параметр «Порог зарегистрированных событий, шт.» выбран равным 2; при другом его значении меняется соответствующая характеристика опыта. Пуассоновские вероятности подходят для независимых редких зарегистрированных событий; у аппаратуры с сильными корреляциями требуются другие модели.

Для решения этого варианта необходимо указать начальную конфигурацию и условия опыта с оценкой случайных событий. Если измеряемые величины взяты из разных опытов, полученный прогноз теряет физический смысл. Для сравнения опытов можно изменить «Доля событий, выбранная при редкой регистрации» (исходно 1e-05) и сопоставить полученный показатель с первым расчётом. Период полураспада задаёт постоянную распада через ln 2. Это свойство ядер, а не настройка детектора или длительность измерения.

Один из основных показателей по теме «Радиоактивная активность и статистика счёта» зависит от сочетания исходных параметров. Отдельная проверка предельных значений помогает выявлять неожиданные ошибки единиц. В данном контрольном расчёте параметр «Исходное число радиоактивных ядер» выбран равным 800000; при другом его значении меняется соответствующая характеристика опыта. Число распадов в заданном интервале определяется разностью чисел исходных ядер в начале и конце наблюдения.

Как оценить результаты

После подстановки входных данных рассчитываются не только основной результат, но и независимые сопутствующие характеристики, позволяющие сравнить режимы с оценкой случайных событий. В данном контрольном расчёте параметр «Период полураспада, с» выбран равным 10; при другом его значении меняется соответствующая характеристика опыта. Ветвление отделяет нужный канал распада от других каналов, а эффективность регистрации дополнительно уменьшает наблюдаемый сигнал.

Повторный расчёт при небольшом изменении одной измеряемой величины показывает её вклад в итоговые параметры, что важно при сопоставлении нескольких лабораторных конфигураций. В данном контрольном расчёте параметр «Время наблюдения, с» выбран равным 2.8; при другом его значении меняется соответствующая характеристика опыта. Фон прибавляется к счёту зарегистрированных событий, но не увеличивает число распавшихся ядер и не меняет их активность.

Энергия и импульс определяют движение частицы, а ожидаемый счёт отражает вероятность регистрации. Эти величины имеют разный физический смысл и не могут свободно подменять друг друга. Для сравнения опытов можно изменить «Доля выбранного канала распада» (исходно 0.45) и сопоставить полученный показатель с первым расчётом. Пуассоновские вероятности подходят для независимых редких зарегистрированных событий; у аппаратуры с сильными корреляциями требуются другие модели.

Границы применимости

Предполагается независимый распад ядер и постоянная вероятность за единицу времени; детектор не моделирует спектральные окна и события совпадения. В данном контрольном расчёте параметр «Эффективность регистрации» выбран равным 0.73; при другом его значении меняется соответствующая характеристика опыта. Период полураспада задаёт постоянную распада через ln 2. Это свойство ядер, а не настройка детектора или длительность измерения.

При расчёте реальные коэффициенты среды определяют экспериментально или по справочным данным; использовать произвольные коэффициенты для оценки конкретного прибора не следует. В данном контрольном расчёте параметр «Фоновая скорость счёта, 1/с» выбран равным 3.4; при другом его значении меняется соответствующая характеристика опыта. Число распадов в заданном интервале определяется разностью чисел исходных ядер в начале и конце наблюдения.

Для направления «Радиоактивная активность и статистика счёта» в рассматриваемом режиме с оценкой случайных событий полезны контроль единиц, проверка сохранения энергии и сравнение расчётных ожиданий с наблюдаемой статистикой. В данном контрольном расчёте параметр «Порог зарегистрированных событий, шт.» выбран равным 2; при другом его значении меняется соответствующая характеристика опыта. Ветвление отделяет нужный канал распада от других каналов, а эффективность регистрации дополнительно уменьшает наблюдаемый сигнал.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

Активность подчиняется A = (ln 2/T½)N. Вероятность распада за интервал получается из экспоненциального закона; зарегистрированный счёт учитывает ветвление, фон и эффективность.

Проверенные примеры

Пример 1. Исходный набор данных

Исходные величины: Исходное число радиоактивных ядер = 800000; Период полураспада, с = 10; Время наблюдения, с = 2.8; Доля выбранного канала распада = 0.45; Эффективность регистрации = 0.73; Фоновая скорость счёта, 1/с = 3.4; Порог зарегистрированных событий, шт. = 2; Доля событий, выбранная при редкой регистрации = 1e-05.

По указанной физической модели получены результаты: Начальная активность, Бк = 55451.77444; Активность к концу наблюдения, Бк = 45669.58332; Осталось исходных ядер = 658872.8138; Число произошедших распадов = 141127.1862; Ожидаемое число целевых событий = 63507.23378; Зарегистрированный полезный счёт = 0.4636028066.

Пример 2. Дополнительный режим: Исходное число радиоактивных ядер

Исходные величины: Исходное число радиоактивных ядер = 904000; Период полураспада, с = 10; Время наблюдения, с = 2.8; Доля выбранного канала распада = 0.45; Эффективность регистрации = 0.73; Фоновая скорость счёта, 1/с = 3.4; Порог зарегистрированных событий, шт. = 2; Доля событий, выбранная при редкой регистрации = 1e-05.

По указанной физической модели получены результаты: Начальная активность, Бк = 62660.50512; Активность к концу наблюдения, Бк = 51606.62916; Осталось исходных ядер = 744526.2796; Число произошедших распадов = 159473.7204; Ожидаемое число целевых событий = 71763.17418; Зарегистрированный полезный счёт = 0.5238711715.

Пример 3. Дополнительный режим: Доля событий, выбранная при редкой регистрации

Исходные величины: Исходное число радиоактивных ядер = 800000; Период полураспада, с = 10; Время наблюдения, с = 2.8; Доля выбранного канала распада = 0.45; Эффективность регистрации = 0.73; Фоновая скорость счёта, 1/с = 3.4; Порог зарегистрированных событий, шт. = 2; Доля событий, выбранная при редкой регистрации = 1.13e-05.

По указанной физической модели получены результаты: Начальная активность, Бк = 55451.77444; Активность к концу наблюдения, Бк = 45669.58332; Осталось исходных ядер = 658872.8138; Число произошедших распадов = 141127.1862; Ожидаемое число целевых событий = 63507.23378; Зарегистрированный полезный счёт = 0.5238711715.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Укажите исходные величины в единицах, приведённых у полей.
  2. Задайте параметры образца и наблюдения, которые относятся к одному эксперименту.
  3. Сравните несколько расчётов, меняя параметр в физически допустимых пределах.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Почему ожидаемое число событий может быть дробным?

Счёт вычисляется как математическое ожидание множества повторных экспериментов. Один отдельный импульс всегда целый.

Можно ли сравнивать разные образцы?

Да, при одинаковой области применимости модели. Для реальных приборов необходимо учитывать точность коэффициентов и калибровку.

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_830222/

Предварительный просмотр