Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Чернушевич_Радиационная безопасность.pdf
Скачиваний:
160
Добавлен:
26.03.2015
Размер:
2.02 Mб
Скачать

Приложение 1

Определение параметров экспериментальной линейной зависимости методом наименьших квадратов

Если экспериментально исследуемая зависимость имеет вид y =b kx, то ее коэффициенты b и k можно определить путем решения системы двух уравнений с двумя неизвестными:

y1 =b kx1,

y2 =b kx2 ,

где y1, х1 и у2, х2 – результаты двух абсолютно точных измерений. Поскольку любой опыт содержит неизбежную ошибку, точ-

ное определение коэффициентов b и k по результатам двух опытов практически невозможно. При проведении большого числа опытов можно найти коэффициенты, наиболее вероятные (на и- лучшие) для зависимости y =b kx. При этом возможно, что они не будут в точности удовлетворять ни одной паре экспериме н- тальных значений yi, xi.

Отыскать наилучшие коэффициенты зависимости y =b kx аналитическим путем можно с помощью метода наименьших квадратов. Согласно этому методу, сумма квадратов отклонений экспериментальных значений уi от вычисленных значений функции yвыч =b kxi

S =

n

y

(b kx )

2

(П1.1)

 

i

i

 

 

 

i=1

 

 

 

 

должна быть минимальной (n – число опытов).

Если сумма S имеет минимальное значение, ее частные производные по b и k равны нулю:

S

= −2 n y (b kx

) = 0,

 

b

i

i

 

 

 

i=1

 

 

 

(П1.2)

 

S

= 2 n х y

 

 

 

(bkx

) = 0.

 

b

i

i

 

i

 

 

i=1

 

 

 

 

Из решения системы уравнений (П1.2) следует:

 

n n

 

n

 

 

 

 

xi yi nxi yi

;

k = i=1 i=1

 

i=1

 

 

 

n

 

n

 

2

 

 

 

 

 

nxi2

xi

 

 

 

i=1

i=1

 

 

 

b =

1

n

n

 

(П1.3)

 

yi + kxi .

 

n i=1

i=1

 

 

118

Окончание прил. 1

Можно показать, что при определении коэффициентов k и b по методу наименьших квадратов их абсолютные стандартные ошибки вычисляются по формулам:

 

 

n

 

σk = Sl n

ni=1

xi2

 

 

 

 

 

n

2

;

(П1.4)

xi

 

 

=

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

n

σb = Sl xi2

nxi2

i=1

 

i=1

где

 

n

2

,

(П1.5)

xi

 

 

=

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

(n 2).

 

Sl = ∑(yi b + kxi )2

(П1.6)

 

i=1

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 2

Периоды полураспада, вид радиоактивного распада и энергия излучения радионуклидов космогенного происхождения

Радионуклид

Сим-

Период

Вид

Энергия

вол

полураспада

распада

излучения, МэВ

 

1

2

3

4

5

Водород-3

31 H

12,26 лет

β

0,01 795

Бериллий-7

74 Be

53,01 сут

K-захват

0,479

Бериллий-10

104 Be

2,5 105 лет

β

0,555

Углерод-14

146 C

5700 лет

β

0,155

Натрий-22

22

2,6 года

β+

0,540 (99,94%)

 

11 Na

 

 

 

 

 

β+

1,89 (0,06%)

 

 

 

 

 

 

γ

1,28

 

 

 

 

 

Натрий-24

24

15 ч

β

1,39

 

11 Na

 

 

 

 

 

β

4,17 (0,003%)

 

 

 

 

 

 

γ

4,14

 

 

 

 

 

 

 

 

γ

2,76

 

 

 

γ

1,38

 

 

 

 

 

119

 

 

 

 

Окончание прил. 2

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

 

 

 

 

 

Магний-28

28

21,2 ч

β

0,459

 

12 Mg

 

 

 

 

 

γ

0,032–1,35

 

 

 

 

 

 

 

 

Алюминий-26

2613 Al

6,7 с

β+

3,20

Кремний-31

31

2,6 ч

β

1,471

 

14 Si

 

 

 

 

 

γ

0,17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

γ

0,52

 

 

 

 

 

 

 

 

γ

1,00

 

 

 

 

 

Кремний-32

1432 Si

700 лет

β

0,21

Фосфор-32

3215 P

14,3 сут

β

1,712

Фосфор-33

1533 P

24,4 сут

β

0,249

Сера-35

1635S

87 сут

β

0,167

Сера-38

1638S

2,9 ч

β

1,1

Хлор-34

1734 Cl

32,0 мин

β

2,48

Хлор-36

1736 Cl

3,1 105 лет

β

0,714

Хлор-38

38

37,3 мин

β

4,81 (53%)

 

17 Cl

 

 

 

 

 

β

2,77 (16%)

 

 

 

 

 

 

β

1,11 (31%)

 

 

 

γ

1,6

 

 

 

 

 

 

 

 

γ

2,15

 

 

 

 

 

Хлор-39

39

35,5 мин

β

1,65 (93%)

 

17 Cl

 

 

 

 

 

β

2,96 (7%)

 

 

 

 

 

 

γ

1,35

 

 

 

 

 

 

 

 

γ

0,35

 

 

 

 

 

Аргон-39

3918 Ar

265 лет

β

0,565

Криптон-81

3681 Kr

2,1 105 лет

K-захват

 

120

Приложение 3

СХЕМЫ радиоактивного распада ядер урана и тория

и периоды их полураспада Т1/2

а) Схема распада урана-238

238

 

α

 

 

 

 

 

234

 

β

 

 

 

234

 

 

 

β

 

 

 

234

 

 

α

 

U

 

 

 

 

Th

 

 

 

 

Pa

 

 

 

U

92

 

4,47 10лет

 

 

 

 

 

 

 

90

24,1сут

 

 

 

91

 

 

1,17 мин

 

 

 

92

 

2,48 10 лет

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

230

 

 

α

 

 

 

 

 

 

226

α

 

 

 

 

 

222

 

 

α

 

 

 

218

α

90Th 4

 

 

 

88 Ra

 

 

86 Rn

84 Po

 

 

8,0 10лет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1600лет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,82 дня

 

 

 

 

 

 

3,05 мин

214

 

β

 

214

 

 

 

 

 

β

 

214

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

210

 

 

 

β

82

Pb

 

83

Bi

 

84

Po

 

82

Pb

 

26,8мин

 

 

 

 

 

 

 

19,7 мин

 

 

 

 

 

 

 

1,6

104c

 

 

 

 

 

 

22,3года

210

 

β

 

 

210

 

 

α

 

 

 

 

 

206

Pb (стабильный)

 

83

Bi

 

84

Po

 

 

82

 

 

5,07сут

 

 

 

 

 

138,4cут

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) Схема распада урана-235

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

235

 

α

 

 

 

 

 

231

 

β

 

 

231

 

 

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

227

β

 

U

 

 

 

 

Th

 

 

 

 

Pa

 

Ac

92

 

7,13

10лет

 

 

 

 

 

 

 

90

25,64ч

 

 

 

91

 

 

 

3,48 10

лет

 

 

 

 

89

22года

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

227

 

α

 

 

223

Ra

α

 

219

 

 

 

 

 

α

 

215

 

 

 

 

α

 

Th

 

88

 

 

86

Rn

 

84

Po

90

18,6сут

 

 

 

 

 

 

11,7 дня

 

 

 

 

 

 

 

3,92с

 

 

 

 

 

1,8 10с3

211

 

β

 

211

 

 

 

 

 

 

α

207

 

 

 

 

 

 

 

β

 

207

Pb (стабильный)

82

Pb

 

83

Bi

 

 

Tl

82

 

36,1мин

 

 

 

 

 

 

 

2,15мин

81

 

 

 

 

41,8мин

 

 

 

 

 

 

 

в) Схема распада тория-232

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

232

 

 

α

 

 

 

 

 

 

 

228

β

 

 

 

 

 

228

Ac

β

 

 

 

228

 

α

 

Th

 

88

Ra

 

 

89

 

 

 

Th

90

 

10

 

 

 

 

 

 

 

5,76лет

 

 

 

 

 

 

6,13ч

 

 

 

90

1,13 лет

 

 

1,4 10лет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

224

 

α

 

 

220

 

 

 

 

α

216

 

 

 

 

 

 

α

212

 

 

 

 

 

β

88

Ra

 

86

 

Rn

84

Po

 

82

Pb

 

3,66сут

 

 

 

 

 

 

54,5с

 

 

 

 

 

 

0,158с

 

 

 

 

 

10,64 ч

 

 

β

 

21284 P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

21183 Bi о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60,6мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

α

60,6 мин

 

 

 

α

 

 

3,04 10–7с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

208

 

β

 

 

208

Pb (стабильный)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tl

 

82

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

81

3,05мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

121