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Nuclear Physics

放射性崩壊・半減期計算機

核種を選択して放射性崩壊をリアルタイム計算。N(t)・A(t)の対数グラフ、崩壊連鎖の可視化、炭素14年代測定まで対応。

パラメータ設定
核種選択
半減期: 30.17年 · β⁻崩壊 · 娘核種: Ba-137m → Ba-137(安定)
初期活動度 A₀ 1.00 MBq
10⁻³ Bq ~ 10⁶ MBq (対数スケール)
時間範囲 10 半減期
Cs-137 → β⁻ → Ba-137m → γ → Ba-137
30.17 yr
半減期 T₁/₂
7.28×10⁻¹⁰
崩壊定数 λ [s⁻¹]
活動度 A(t) [Bq]
残存割合 N/N₀
原子数 N(t)
5
半減期の回数

理論式

基本崩壊則:

$$N(t)=N_0\,e^{-\lambda t},\quad A(t)=\lambda N(t)=A_0\,e^{-\lambda t}$$

半減期と崩壊定数:$T_{1/2}=\dfrac{\ln 2}{\lambda}$

炭素14年代測定:$t=-\dfrac{\ln(A/A_0)}{\lambda}$

崩壊連鎖(バテマン方程式):$\dfrac{dN_2}{dt}=\lambda_1 N_1 - \lambda_2 N_2$

解析解:$N_2(t)=N_1(0)\dfrac{\lambda_1}{\lambda_2-\lambda_1}\!\left(e^{-\lambda_1 t}-e^{-\lambda_2 t}\right)$

応用分野: 原子力プラント廃止措置での核種インベントリ計算 / 医療被ばく線量評価(Tc-99m・I-131) / 環境放射能モニタリング(Cs-137・Sr-90) / 放射性廃棄物の貯蔵期間設計。

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