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冻伤剧院

计算和结果

现在你有你的数据,是时候计算了钡-137m的半衰期了!

播音员:冻伤剧院......冷削!没有巴尼!

乔安娜和史蒂夫:只是科学!

乔安娜:你好!我是乔安娜!

史蒂夫:而且我是史蒂夫!

乔安娜:我们终于准备好使用您之前收集的数据计算了亚稳态Barium-137的半衰期。如果您还没有收集任何数据,您可能想要观看前两个视频在这个系列中。

史蒂夫:我们将从等式开始。不要恐慌。就等式进入物理学而言,这个不太糟糕。

乔安娜:该方程告诉我们,任何时间't'的放射性物质的活动等于一些初始活动乘以'e'升高到负λt't的力量,其中lambda是特定放射性同位素的衰减常数和't'是时候了。我们的第一个进球是找到λ,腐烂常数。

史蒂夫:为此,我们需要知道样本的活动是如何随时间变化的。现在,缩放器会跟踪汽车的里程表等事件,这会导致距离。这些数字只是继续上升并了解五分钟后的总事件总数并不是那么有用。我们需要知道的是每个时序窗口中发生了多少事件。因此,如果您每十五秒钟拍摄数据,则需要弄清楚在第一个十五窗口中发生了多少事件,在第二十五次窗口中发生了多少事项,等等。

乔安娜:现在,幸运的是,数学是非常容易的,虽然它有点繁琐。再次,想象一下,这是一辆汽车的里程表,你想知道你在一天中驾驶多远。你在一天开始时读了一个里程表阅读,然后在一天结束时再次读,你减去了两个数字,了解你走了多远。这对此是一样的。减去两个后续读数以在时间段内找到事件数量。如果您愿意,您可以使用纸张和计算器进行这所旧学校,或者如果您更复杂的话,可以使用电子表格轻松击中这些计算。

史蒂夫:现在,您知道每个时序窗口中发生的事件总数。不幸的是,我们的探测器无法讲述由钡源衰减引起的事件之间的差异以及由房间内的一些其他电离辐射源引起的事件。早些时候,乔安娜和我记录了这个房间的背景水平。通过钡源消失,GM管记录平均每分钟46.1计数,而光电倍增管记录,平均每分钟3,454.4计数。需要从数据中减去这些额外的事件。

乔安娜:现在,你需要有点小心这样做。您需要进行扩展的背景值以匹配您的时序窗口。如果您每15秒阅读每15秒,则需要将适当的背景速度划分为四个。如果您每隔10秒阅读读数,则需要将适当的背景速率划分为六个。而且,再次,您可以使用纸张和计算器来解决这个问题,或者只是在电子表格中添加新列。#Noname现在,现在是图表!绘制背景校正的每个时序Windows与时间的事件数。如果使用常规图纸,您应该最终获得一个漂亮的指数衰减曲线。虽然它可能看起来很好,但这并不是那么有用。最好让您的图表在半志纸上,因为当您在半划分的纸上进行指数函数时,您将最终获得一个漂亮的直线。使用日志比例为事件的数量和时间尺度。 Once you've plotted your data, draw a single, straight line that best fits your data.

史蒂夫:我们可以使用此图来查找衰减常量。所有你需要知道的是最合适的两点和它们之间的时间。您选择的点甚至不需要成为实际数据点。在方便使用的行上的任何两点都将起作用。#noname一旦您拥有这些点,您需要解决Lambda的这种方程式。我们不会逐步为您工作。这是你自己可以做的事情。但是,这就是你应该得到的......

只需填写适当的值......#noname在括号中执行该划分,并拍摄该数字的自然日志。#noname,最后,除以时间。#noname终于找到了衰减常数!

乔安娜:如果您使用的是电子表格,请散布背景校正事件与时间。电子表格应该有一个函数,可以计算最适合您的函数。确保您告诉它以将您的数据拟合到指数函数。一旦您有的话,请求电子表格显示最佳拟合线的等式。变量可能没有正确的名称,但您不应该有问题弄清楚lambda是什么。

史蒂夫:知道衰减常量很好,但衰减常数与半衰期不一样。幸运的是,一旦你知道衰变常数,它很容易计算半衰期。

乔安娜:还记得这个等式吗?再次,我们不会为您工作,但使用这种方程式是一个相当简单的事情,表明物质的半衰期等于2除以其衰减常数的自然日志。你知道腐烂常量,你知道2的自然日志约为.693。做分裂,你最终有半衰期,在几秒钟内!

史蒂夫:亚稳态钡-137的半衰期被列为2.552分钟,约为153秒。那么,你是怎么做的?你有没有接近那个价值的东西了?

乔安娜:我做了!

史蒂夫:真的吗?

乔安娜:嗯!

史蒂夫:好的!

乔安娜:是的!

谢谢你的观点!我希望你能尽快加入我们的另一个实验!

史蒂夫:这是很多工作!

乔安娜:是的。

史蒂夫:我们甚至没有使用任何液氮。

乔安娜:我知道...

史蒂夫:我们下次一起使用!

乔安娜:当然!也许我们会用气球!

乔安娜和史蒂夫:是的!

没有任何数据?观看以下视频之一:

数据运行1
数据运行2
数据运行3.
数据运行4.
数据运行5.

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