ある放射線測定器を用いてt秒間放射線を測定し、計数値Nを得たとき、計数率の標準偏差(cps)を表すものは、次のうちどれか…

エックス線の測定に関する知識 第29問

ある放射線測定器を用いてt秒間放射線を測定し、計数値Nを得たとき、計数率の標準偏差(cps)を表すものは、次のうちどれか。

正答 (2)
正答は (2)。√N ÷ t が計数率の標準偏差です。 【計数値と計数率】 計数値N  t秒間に数えた回数(単位なし) 計数率   N ÷ t(単位 cps) 【計数値の標準偏差】 放射線の入射は不規則に起こる(ポアソン分布に従う) → 計数値Nの標準偏差は √N これが出発点です。数えた回数の平方根が、そのばらつきになります。 【計数率の標準偏差】 計数率 = N ÷ t t は決まった値(誤差を含まない)なので、標準偏差も同じように t で割ればよい → √N ÷ t
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【ほかの選択肢】 (1) √N     計数値の標準偏差。計数率の標準偏差では          ない(tで割っていない) (3) √N ÷ t² tで2回割っている (4) √(N ÷ t)計数率の平方根をとっている (5) N ÷ t²  平方根をとらず、tで2回割っている (3)〜(5)は、どれも下の【単位で確かめる】で cps にならないことからも外せます。 【相対標準偏差】 標準偏差 ÷ 計数率 = (√N ÷ t)÷(N ÷ t)            = √N ÷ N = 1 ÷ √N → 計数値Nが多いほど、相対的なばらつきは小さい 100回数えれば10%、10,000回数えれば1%です。精度を10倍にするには、100倍数える必要があります。 【時間を長くすると】 t を2倍にする → N も約2倍になる → √N は√2倍 → 計数率の標準偏差 = √N ÷ t は √2 ÷ 2 = 0.71倍 → 時間を4倍にして、ばらつきが半分 時定数を長くすると指示が安定するのと、同じ理屈です。 【単位で確かめる】 N は回数(単位なし) → √N も単位なし t は秒 √N ÷ t → 毎秒(cps) 計数率と同じ単位になります。標準偏差は、もとの量と同じ単位でなければなりません。 N ÷ t² では、単位が「毎秒の二乗」になってしまいます。 【ばらつきが避けられないわけ】 放射線の崩壊や入射は、一つ一つが偶然に起こる 同じ条件で測っても、毎回違う値が出ます。測定回数を増やすことでしか、精度は上がりません。

出典:エックス線作業主任者 2024年下半期実施分(2025年4月掲載/公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題)出典元ページ

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