114年:醫物幅安(1)

若有一放射性樣品連同背景一起計數3分鐘,共獲得3600 counts,在沒有樣品的情況下計數3分鐘,其計數900 counts,此樣品之計數率和其標準差為多少cpm?

A900 ± 33.25
B900 ± 22.36
C2700 ± 51.96
D2700 ± 30.00

詳細解析

本題觀念:

本題考查放射性計數的蒲松統計(Poisson statistics)應用,特別是「淨計數率」(Net count rate)的計算及其「標準差」(Standard deviation)的誤差傳遞(Error propagation)原理。在輻射度量中,我們測量到的總計數包含了「樣品本身」加上「環境背景」的計數。因此,樣品的真實計數率必須扣除背景計數率。由於放射性衰變具有隨機性(符合蒲松分布),計數率的標準差計算必須考慮到獨立變數的誤差傳遞公式。

選項分析

首先列出題目給定之數據:

  • 樣品加背景之總計數(Gross counts, NtN_t)= 3600
  • 總計數時間(ttt_t)= 3 分鐘
  • 背景計數(Background counts, NbN_b)= 900
  • 背景計數時間(tbt_b)= 3 分鐘

步驟一:計算淨計數率(Net count rate, RsR_s

  1. 總計數率 Rt=Nttt=36003=1200 cpmR_t = \frac{N_t}{t_t} = \frac{3600}{3} = 1200 \text{ cpm}
  2. 背景計數率 Rb=Nbtb=9003=300 cpmR_b = \frac{N_b}{t_b} = \frac{900}{3} = 300 \text{ cpm}
  3. 淨計數率 $R_s = R_t - R_b = 1200 - 300 = 900 \tex

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