107年:醫物幅安(2)

度量甲、乙兩個放射性試樣,得計數值分別為 100±10 及200±14 cpm ,則兩個試樣之計數和為下列何者?

A300±4
B300±17
C300±24
D300±296

詳細解析

本題觀念:

放射性計數的誤差傳播(error propagation)。當兩個獨立量相加時,其合成不確定度遵循誤差傳播公式:取各分量標準差的平方和開根號(quadrature sum)。

選項分析

已知:

  • 甲試樣計數率:100±10100 \pm 10 cpm
  • 乙試樣計數率:200±14200 \pm 14 cpm

兩者相加時,均值直接相加:

xˉsum=100+200=300 cpm\bar{x}_{\text{sum}} = 100 + 200 = 300 \text{ cpm}

合成標準差遵循誤差傳播公式(加減法):

σsum=σ12+σ22=102+142=100+196=29617.2\sigma_{\text{sum}} = \sqrt{\sigma_1^2 + \sigma_2^2} = \sqrt{10^2 + 14^2} = \sqrt{100 + 196} = \sqrt{296} \approx 17.2

(A) 300±4σ=4\sigma = 4,相當於 1014=410 - 14 = -4(誤差相減),這是錯誤的計算方式(誤差不可直接相減)。❌

(B) 300±17 102+142=29617.217\sqrt{10^2 + 14^2} = \sqrt{296} \approx 17.2 \approx 17,正確使用誤差傳播公式。✅

(C) 300±24σ=24\sigma = 24,相當於 10+14=2410 + 14 = 24

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