106年:放射器材(1)
放射核種衰變可以 Bernoulli process 視之,若發生機率 << 1,N₀(放射核種起始粒子數目)是很大數值,則會呈現下列何種分布?
APoisson distribution
BGaussian distribution
Cnormal distribution
Duniform distribution
詳細解析
本題觀念:
本題考查放射核種衰變(radioactive decay)的統計模型。放射核種衰變可視為 Bernoulli process(白努利過程),當發生機率 p << 1(極小),而起始粒子數目 N₀ 很大時,此過程符合 Poisson distribution(卜瓦松分布)的近似條件。
選項分析
(A) Poisson distribution(卜瓦松分布) 正確答案。卜瓦松分布是二項分布(binomial distribution)在 p → 0、N → ∞、但期望值 μ = Np 維持有限常數時的極限形式。放射衰變完全符合這些條件:單個原子核的衰變機率 p 極低,但放射樣本中的原子核數目 N₀ 極大(如 1 μg 的 Cs 含有約 個核)。
(B) Gaussian distribution(高斯分布) 高斯分布(正態分布)是在 μ 很大時(μ ≥ 20)卜瓦松分布的近似形式。但題目問的是發生機率 p << 1 的原始情況,此時首先符合的是卜瓦松分布,而非直接跳到高斯分布。
(C) normal distribution(常態分布) 即高斯分布,與選項 (B) 相同。常態分布是大 μ 時的進一步近似,不是 Bernoulli process 在 p << 1 條件下的直接推論。
**(D
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