Y2020M10Q292020年10月公表 エックス線作業主任者免許試験 過去問

エックス線の測定に関する知識測定・校正・誤差

あるサーベイメータを用いて60 秒間エックス線を測定し、1,600cps 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。 ただし、バックグラウンドは無視するものとする。

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正解: 2

正答

(2)

この問題のポイント

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。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。

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=1600 cps×60 s=96000です。したがって計数率の標準偏差はσ=√N/60=√96000/60=5.2 cpsとなり、最も近い選択肢を選びます。

選択肢の確認

1.0.7
× 判定:正答ではない(記述は誤り)。0.7 cpsを標準偏差と仮定すると、必要な総計数はN=(0.7×60)²=1764です。実測から得るN=1600×60=96,000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。

2.5
○ 判定:正答(記述は正しい)。総計数はN=1600 cps×60 s=96000です。したがって計数率の標準偏差はσ=√N/60=√96000/60=5.2 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5となります。

3.27
× 判定:正答ではない(記述は誤り)。27 cpsを標準偏差と仮定すると、必要な総計数はN=(27×60)²=2,624,400です。実測から得るN=1600×60=96,000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。

4.40
× 判定:正答ではない(記述は誤り)。40 cpsを標準偏差と仮定すると、必要な総計数はN=(40×60)²=5,760,000です。実測から得るN=1600×60=96,000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。

5.310
× 判定:正答ではない(記述は誤り)。310 cpsを標準偏差と仮定すると、必要な総計数はN=(310×60)²=345,960,000です。実測から得るN=1600×60=96,000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。 相対標準偏差はさらに平均計数率で割ります。

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