Y2018M04Q29|2018年4月公表 エックス線作業主任者免許試験 過去問
あるサーベイメータを用いて50 秒間エックス線を測定し、3,200 cps の計数率を得た。この計数率の標準偏差(cps)に最も近い値は、次のうちどれか。
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正解: 2
正答
(2)
この問題のポイント
独立な計数はポアソン統計に従い、計数値Nの標準偏差は√N、t秒間の計数率N/tの標準偏差は√N/t=√(n/t)です。積分回路では時定数も統計変動に影響します。計数と計数率を区別し、平方根を取る前後で測定時間の次元が消えるかを確かめます。
解説
独立な計数はポアソン統計に従い、計数値Nの標準偏差は√N、t秒間の計数率N/tの標準偏差は√N/t=√(n/t)です。積分回路では時定数も統計変動に影響します。
実際の数値又は記号を代入すると、総計数はN=3200 cps×50 s=160000です。したがって計数率の標準偏差はσ=√N/50=√160000/50=8 cpsとなり、最も近い選択肢を選びます。
選択肢の確認
1.1
× 判定:正答ではない(記述は誤り)。1 cpsを標準偏差と仮定すると、必要な総計数はN=(1×50)²=2500です。実測から得るN=3200×50=160,000と一致せず、計数と計数率の平方根処理を取り違えた候補です。
2.8
○ 判定:正答(記述は正しい)。総計数はN=3200 cps×50 s=160000です。したがって計数率の標準偏差はσ=√N/50=√160000/50=8 cpsとなり、最も近い選択肢を選びます。 未丸めの計算値を選択肢の精度で照合すると8となります。
3.56
× 判定:正答ではない(記述は誤り)。56 cpsを標準偏差と仮定すると、必要な総計数はN=(56×50)²=7,840,000です。実測から得るN=3200×50=160,000と一致せず、計数と計数率の平方根処理を取り違えた候補です。
4.64
× 判定:正答ではない(記述は誤り)。64 cpsを標準偏差と仮定すると、必要な総計数はN=(64×50)²=10,240,000です。実測から得るN=3200×50=160,000と一致せず、計数と計数率の平方根処理を取り違えた候補です。
5.400
× 判定:正答ではない(記述は誤り)。400 cpsを標準偏差と仮定すると、必要な総計数はN=(400×50)²=400,000,000です。実測から得るN=3200×50=160,000と一致せず、計数と計数率の平方根処理を取り違えた候補です。
覚えるポイント
計数率nをt秒間測ると総計数はN=ntです。計数率の標準偏差はσ_n=√N/t=√(n/t)であり、計数そのものの√Nとは単位も異なります。