这个工具应用理想衰变模型 N = N0 × 2^(−t/T)。你给出初始数量 N0、半衰期 T 和经过时间 t,它会返回半衰期个数、剩余数量、剩余百分比、逐次减半表和衰变曲线。
可选的本底计数会显示探测器会读到什么,以及扣除本底后如何回到仅来自放射源的数值。
怎么使用?
- 输入初始数量 N0,单位任意,必须是大于零的数。
- 输入半衰期 T(大于零)和 经过时间 t,时间单位要与 T 相同。时间可以为零。
- 需要时输入本底计数,单位与 N 相同,否则留空。
- 按 计算。按 重置 恢复起始数值。
- 输入不合理时,工具会指出问题,方便你更正。
示例演示
工具一打开是 N0 = 80,T = 10,t = 30。半衰期个数是 30 / 10 = 3,所以 N = 80 × 2^(−3) = 10 单位,是原来的 12.5%。表格列出 0、1、2、3 个半衰期,对应数量 80、40、20、10,时间为 0、10、20、30。
把 t 改成 25。现在 t / T = 2.5,N = 80 × 2^(−2.5),约 14.1 单位,约占 17.7%。这个值介于 20(两个半衰期)和 10(三个)之间,正合理。
再把 t 改回 30,加上本底 5。探测器大约读到 10 + 5 = 15。
扣除本底 5 后得到 10,即仅来自放射源的数值。结果中的曲线用一个点标出当前时间,让你看到自己在减半曲线上的位置。
怎么看结果?
- 半衰期个数: t 除以 T,可以是分数。
- 剩余数量: 理想模型中的 N,以及占 N0 的百分比。
- 本底一行: 只有输入了本底才会出现,显示测得的读数和修正后的数值。
- 表格与曲线: 每经过相等的 T,数量减半,所以曲线一开始陡,之后变平。
有哪些限制?
这是理想模型。真实的衰变是随机的,所以实际计数会在平滑曲线周围波动,样品越小波动越明显。
它不是辐射照射或健康风险计算器,也不涉及安全水平。N0 与本底的单位必须一致,T 和 t 必须使用同一个时间单位。
哪些课程能帮你理解结果?
先看 对给定区间逐次减半,再看 从给定计数中扣除本底 和 从衰变图求半衰期。想了解计数为什么波动,请读 解读随机计数率数据 和 为什么单个原子没有可预测的衰变时间。也请记住 把模型计算与个人风险建议分开。
当减半的方法已经清楚,真实的图像题还是卡住时,我们的老师团队可以陪你一起处理。请看 在线一对一物理补习 了解运作方式。