Радиоактивные флуктуации

Однако, как известно, чувствительность радиометрического анализа лимитируется практически флуктуациями радиоактивного распада и наличием фона, также испытывающего флуктуации, имеющие статистический характер. Радиоактивные флуктуации не позволяют определить с требуемой точностью количество радиоизотопа путем регистрации за время измерения малого числа распавшихся атомов. [c.17]

Рис. 33. Кривая распределения радиоактивных флуктуаций при среднем значении, равном 20

Естественно, что наличие радиоактивных флуктуаций ограничивает чувствительность м-етода, особенно при измерении слабых препаратов. Теоретически можно вычислить ошибку, предполагая, что погрешность вызвана только статистикой радиоактивного распада. Ошибка за счет статистики радиоактивного распада является тем пределом, до которого при данных условиях может быть снижена суммарная ошибка опыта. [c.78]

Статистические отклонения при радиоактивном распаде подчиняются определенным закономерностям. Во-первых, вероятность появления малых отклонений больше вероятности больших отклонений от среднего, иначе говоря, вероятность Р х) появления статистических отклонений есть убывающая функция их величины. Во-вторых, если число распадающихся ядер достаточно велико, то вероятность появления случайных отклонений не зависит от их знака, т. е. отклонения, равные по абсолютной величине, но противоположные по знаку, встречаются одинаково часто. Значение истинной скорости распада может быть получено лишь как среднее при достаточно большой продолжительности наблюдений (если, конечно, можно пренебречь уменьшением количества радиоактивного изотопа за выбранное время). Различия в скоростях распада за равные промежутки времени при постоянной средней скорости распада называются радиоактивными флуктуациями. Кривая распределения радиоактивных флуктуаций изображена на рис. 28. [c.57]

Радиоактивный распад вещества связан с вероятностью возникновения соответствующей энергии ядра. Поэтому скорость распада имеет флуктуации во времени и необходимо проводить измерение этой скорости в течение достаточного промежутка времени. Результат выражается средним арифметическим (или средним квадратичным) с указанием вероятной ошибки измерения (см. стр. 15). [c.173]

Флуктуации радиоактивного распада имеют случайный характер, поэтому ошибка отдельного измерения числа импульсов = УНи ошибка измерения скорости счета AI—YUi (см. также стр. 15). [c.174]

Пороговая чувствительность детектора по сечениям ионизации ограничена главным образом тем, что число ионизирующих частиц П], излучаемых в 1 сек радиоактивным источником, а следовательно, ионизационный ток 1д, создаваемый ими, имеют статистические флуктуации. Если постоянная времени регистратора ионизационного тока составляет t сек, то регистрируемые статистические флуктуации ионизационного тока лежат в пределах [c.138]

Флуктуации вызываются дискретной природой вещества. Плотность газа флуктуирует потому, что газ состоит из молекул. Флуктуации в химических реакциях возникают потому, что реакция происходит, когда сталкиваются отдельные молекулы. Флуктуации электрического тока обусловлены тем, что ток—это движение электронов, радиоактивный распад флуктуирует благодаря тому, что он связан с отдельными ядрами. Между прочим, это объясняет, почему формулы для флуктуаций в физических системах всегда содержат атомные константы, такие, как число Авогадро, масса молекулы или заряд электрона. [c.237]

Законы Р. имеют статистич. характер, для отдельного ядра невозможно предсказать момент его распада. Поэтому соотношения, описывающие Р., выполняются не строго. Скорость распада за равные промежутки времени при постоянной средней скорости испытывает флуктуации. Среднюю квадратичную флуктуацию ст (среднее квадратичное отклонение) можно найти по ф-ле g = /N, где N-среднее число актов радиоактивного превращения, зафиксированное за все время регистрации, а средняя квадратичная флуктуация (среднее квадратичное отклонение) о, числа актов радиоактивного распада за единицу времени 1(1 = [c.163]

Радиоактивный распад относится к случайным процессам. Следовательно, любая скорость счета, полученная при измерении излучения, испускаемого при радиоактивном распаде, проявляет некоторую степень статистической флуктуации. При всех измерениях радиоактивности эту флуктуацию следует рассматривать как неизбежный источник неопределенности. Лучшей оценкой стандартного отклонения а для х отсчетов является [c.113]

Ток, возникающий в детекторе, проходит через высокоомное сопротивление, и падение потенциала на нем компенсируется соответствующей потенциометрической схемой. Напряжение, отвечающее разности между фоновым током и током, обусловленным элюированным пиком, подводится к потенциометрическому самописцу. Как уже отмечалось, величина ионного тока пропорциональна интенсивности излучения радиоактивного источника. Соответствующий распад самопроизволен, носит случайный характер, и поэтому будут наблюдаться флуктуации. Эти флуктуации источника вызывают соответствующие изменения ионного тока относительно некоторой средней величины. В чувствительных приборах флуктуации могут проявляться в нестабильности нулевой линии, когда измерение производится по дифференциальной схеме. [c.94]

Естественные флуктуации радиоактивного источника, которые проявляются в виде флуктуационных шумов при дифференциальной регистрации, не наблюдаются в рассматриваемом случае, так как входной конденсатор обладает сглаживающим эффектом и постоянная времени приближается к бесконечности. [c.97]

И аппаратурные случайные ошибки, и случайные ошибки, вызванные флуктуациями радиоактивного распада, имеют статистический характер и подчиняются, в конечном счете, одним и тем же законам математической статистики. На практике те и другие ошибки присутствуют совместно, так что невозможно получить из экспериментальных данных величину погрешности, внесенной лишь аппаратурным оформлением метода. Определяемая экспериментально ошибка, включающая, кроме отклонений за счет статистического характера радиоактивного распада, также и отклонения, обусловленные аппаратурными факторами, является суммарной ошибкой опыта. [c.78]

Основная причина шума на кривой, вычерчиваемой самописцем, заключается в статистической флуктуации уровня радиоактивности измеряемой пробы. Этот шум можно понизить выбором соответствующей постоянной времени регистрирующей системы. [c.165]

В 1955 году, измеряя скорость гидролиза АТР миозином, Шноль наблюдал странное распределение результатов — они группировались вокруг 2-х или 3-х дискретных значений, а вероятность появления результатов между ними была ниже. После тщательного воспроизведения результатов, Шноль опубликовал свою первую статью, описывающую эффект микроскопических флуктуаций в журнале Вопросы медицинской химии [91]. Многие журналы с более высокой репутацией его статью отклонили. После неудачных попыток объяснить полученные данные особыми свойствами молекул белков в водных растворах, Шноль начал беспрецедентную 40-летнюю серию аналогичных экспериментов от химических реакций низкомолекулярных соединений до процессов радиоактивности и измерения гравитационной постоянной (последние результаты см. в [92]). [c.122]

ФЛУКТУАЦИИ РАДИОАКТИВНОГО РАСПАДА [c.36]

В данной работе изучаются флуктуации радиоактивного распада и статистика регистраций актов радиоактивного распада. [c.36]

При радиометрических измерениях наряду с внешними случайными причинами на точности результатов сказывается непостоянство самой измеряемой величины. Флуктуации в радиоактивном распаде вызывают появление особой группы случайных ошибок, так называемых статистических ошибок. [c.232]

По сравнению с радиоактивным изотопом углерода имеющего относительную концентрацию доля стабильного изотопа в природном углероде существенно выше и составляет 1,1237%. Естественные флуктуации в выдыхаемой углекислоте (в течение часа) 1-3,5%о именно они и определяют минимальный сигнал, детектируемый как превышение над фоном, а также требования к чувствительности регистрирующей аппаратуры на уровне 0,5-1 %о. [c.480]

Испускание частиц радиоактивным препаратом, как известно, происходит через не равные промежутки времени, которые ненамного отклоняются от средней величины. Среднее относительное отклонение отдельного измерения от средней величины, или статистическое отклонение, тем больше, чем меньше активность радиоактивного препарата При этом большие отклонения (флуктуации) от средней величины имеют меньшую вероятность, чем небольшие. Истинная средняя величина, которая не подвержена статистическим колебаниям, может быть определена в результате наблюдения очень большого числа отдельных событий, следовательно для препарата малой активности необходимо очень большое время измерения радиоактивности. [c.35]

Распад отдельного радиоактивного атома—явление случайное, вероятность которого характеризует степень устойчивости ядра атома данного радиоактивного изотопа. Поэтому изменение числа радиоактивных атомов происходит неравномерно—наблюдаются так называемые флуктуации в числе атомов, распадающихся за одинаковые промежутки времени. Эти флуктуации подчиняются законам математической статистики, что позволяет произвести необходимые расчеты для выбора условий опыта, обеспечивающих требуемую точность результата. [c.136]

Вследствие флуктуаций ограничивается чувствительность радиометрической аппаратуры, и для правильной оценки результата учет флуктуаций является особенно важным при измерении слабо радиоактивных препаратов. [c.136]

Распады отдельных ядер являются статистически независимыми явлениями и подвержены случайным флуктуациям. Для большого числа ядер, однако, флуктуации усредняются, и доля ядер, распадающихся в единицу времени, оказывается величиной постоянной, численно равной вероятности распада отдельного ядра в единицу времени. Эта величина называется постоянной распада и обозначается л, размерность ее обратно пропорциональна времени. Так как число атомов, распадающихся в единицу времени, пропорционально имеющемуся количеству их, то радиоактивный распад может быть выражен уравнением первого порядка. Если N число атомов, имеющихся в момент времени (, то [c.27]

Рпс. 107. Экспериментальное доказательство того, что флуктуации при рентгеновской эмиссионной спектроскопии и радиоактивном распаде могут быть представлены гауссовой кривой распределения флуктуаций, характеризуемой только значением М [c.288]

Известны различные способы электризации частиц [50—54]. В порошках заряды образуются путем трения в результате возникают частицы с зарядами обоих знаков (биполярная зарядка). При распылении жидкостей также образуются капли с зарядами обоих знаков заряд зависит от числа положительных и отрицательных ионов, находящихся в капельке в момент ее образования, т. е. определяется случайными флуктуациями концентрации ионов в жидкости. Частицы дыма приобретают заряды вследствие диффузии к ним газовых ионов, которые образуются Б атмосфере благодаря непрерывному воздействию ионизирующих излучений, в частности космических лучей, а-, и -излучений земной коры и радиоактивных веществ современных ядерных установок. Образующиеся ионы превращаются в электрически нейтральные частицы в результате рекомбинации. Взаимодействие этих двух процессов — образования ионов и их рекомбинации — приводит к некоторому динамическому равновесию, при котором в атмосферном воздухе содержатся ионы в той или иной концентрации. Эти ионы, попадая на взвешенные частицы в результате диффузии, вызывают электризацию частиц. При достаточной длительности этого процесса достигается биполярная зарядка частиц со стационарным распределением зарядов. Ионизация воздуха является причиной и обратного процесса — утечки зарядов через воздух. [c.40]

Упражненне. Рассмотрите флуктуации плотности радиоактивного вещества, растворенного в жидкости и подвергающегося воздействию диффузии. Если при /=0 плотность в точности равна, то [c.318]

Возникновение и фиксация хиральности в живой природе представляют исключительный интерес. Попытки объяснить эти факты малой круговой поляризацией света, рассеянного земной атмосферой, или радиоактивным облучением (в связи с несохра-нением четности в ядерных процессах) не увенчались успехом. Следует рассматривать эти явления в свете общей теории добиологической эволюции, моделирующей возникновение порядка из беспорядка, возникновением информации (гл. 17). Выбор антипода означает создание информации, равной 1 бит на молекулу мономера. Есть веские основания считать, что первоначальное возникновение хиральности было результатом флуктуации. Флуктуационное отклонение от равномерного рацемического распределения может неограниченно нарастать, если система является автокаталитической, т. е. самовоспроизводящейся. Иллюстрируем это модельным расчетом. Пусть х, к Хг — числа молекул полимера (типа РНК), построенного соответственно из D- и -мономеров, количества которых мы обозначим через rrii и m2. Полимеры строят свои копии из мономеров — имеется матричная авторепродукция. Кроме того, полимеры способны распадаться. Кинетические уравнения, описывающие развитие системы, имеют вид [c.45]

Остановимся более подробно на чрезвычайно важном вопросе о пределе чувствительности радиометрических методов. Как указано выше, точность определения радиоактивности лимитируется флуктуациями радиоактивного распада и флуктуациями фона. Важнейшим вопросом при эт м является стабильность работы аппаратуры и неизменность внешних условий. Поэтому требуемая продолжительность измерения приточности резко возрастает при уменьшении измеряемой аюж шр гуйвличении фона. [c.17]

Для ответа на вопрос, обусловлены ли изменения Ве в толще льда климатическими изменениями или скоростью формирования радиоизотопов, его распределение в гренландском керне сравнивалось с данными по S 1 С, полученными измерениями по древесным кольцам (Веег et al., 1988). Установлено, что около 1800 г. атмосферное содержание S было около 0%о. Как известно, формирование изотопов Ве и в атмосфере под воздействием космических лучей определяется энергетическим спектром первичных частиц. Следовательно, изменение активности космических лучей из-за солнечной и геомагнитной составляющих служит причиной колебаний скорости формирования радиоактивных изотопов в верхних слоях атмосферы. Если наблюдаемые изменения концентрации Ве происходят из-за изменений скорости продуцирования изотопов, то сходные вариации можно обнаружить и в распределении 5 С. Если же изменения концентрации Ве обусловлены климатическими изменениями, то обе кривые не будут параллельны. 1 Ве выпадает из атмосферы в течение 1-2 лет после формирования и, таким образом, скорость образования этого изотопа сразу же отражается в ледяной толще. Напротив, современный С, содержавшийся в молекулах СО2, сначала растворяется в атмосферном углекислом газе и лишь со временем поступает в океан и в атмосферу. Следовательно, атмосферная концентрация i в существенной мере отражает высокочастотные колебания скорости его формирования. С другой стороны, это сохраняет память об изменениях скорости формирования 1 С. Таким образом, для С колебаний глобальный обмен углерода действует как медленный фильтр. Сравнение кривых распределения 1°Ве и 1 С подтверждает, что скорость формирования этих радиоактивных изотопов была выше на 20% в течение последних 10-15 тыс. лет позднего плейстоцена, приводя соответственно, к повышению С концентраций во всех углеродных резервуарах (в атмосфере S С достигала 140%о). Таким образом, позднеплейстоценовые данные по распределению Ве существенны для интерпретации долговременных трендов концентрации i . К сожалению, 1 Ве сигнал в это время был почти полностью замаскирован климатическими эффектами. Однако имеются датировки по ленточным глинам, подтверждающие повышенную концентрацию С в атмосфере в конце позднего плейстоцена. Хорошая корреляция между содержанием Ве в полярном льду и 1 С в древесных кольцах за последние 5 тыс. лет указывает на то, что их кратковременные флуктуации обусловлены модуляцией галактических [c.582]

Указанная выше функция распределения не учитывает ошибок, вызванных работой измерительной аппаратуры и характеризует только флуктуации радиоактивного распада. Из-за статистических флуктуаций измеряемых счетчиком величин нельзя заметить ошибок, связанных непосредствен--но с работой аппаратуры (например, плохой работой счетчика). Тогда используют расширенное распределение Гаусса, которое учитьюает систематические отклонения измеряемых величин. [c.35]

Если постоянная времени слишком мала, флуктуации на записи могут быть настолько велики, что станет невозможным измерение площади пиков. И наоборот, если величина постоянной времени выбрана слишком большой для данной скорости сканирования, высота пиков уменьшится, а их форма будет лишь приближенно отражать реальное распределение радиоактивности на хроматограмме. Поэтому величина постоянной времени выбирается так, чтобы сниэить флуктуации на записи до допустимого уровня и в то же время не исказить существенно форму пиков. [c.54]

Здесь речь идет о средней плотности в макрообъеме. Вследствие хаотичности молекулярно-кинетического движения в микрообъемах могут возникать значительные отклонения от средней плотности, что следует рассматривать как частный случай очень распространенного явления, называемого флуктуацией (лат. flu tuatio — колебание). Так, флуктуациям подвержены концентрация раствора, сила тока, давление (в частности, осмотическое), температура, радиоактивный распад и т. д. Флуктуационные отклонения плотности тем больше, чем меньше микрообъем они могут достигать 20% и более, считая от средней плотности газа в массе его. [c.61]