Radioaktiviti 1/2: kiraan dan jarak

Hasil pembelajaran

Membezakan kiraan pengesan daripada dos sinaran peribadi.
Menggunakan tiga ulangan dan purata untuk membandingkan pengukuran yang berubah-ubah.
Mengubah jarak sambil mengekalkan semua pemboleh ubah lain.
Membandingkan perubahan bagi setiap milimeter untuk menentukan sama ada garis lurus mewakili data dengan baik.

Pratonton aktiviti pelajar

Kandungan aktiviti

Pratonton sahaja. Dalam sesi kelas, pelajar boleh mengisi jawapan dan menyerahkan hasil kerja mereka kepada guru.

Bagaimanakah isyarat yang tidak kelihatan berubah?

6 min

Sinaran tidak dapat dilihat, didengar atau dihidu. Tanpa pengesan, sumber
radioaktif yang dekat dan sumber yang sama pada jarak lebih jauh mungkin
kelihatan serupa. Pengesan menukarkan isyarat yang tidak kelihatan itu kepada
sesuatu yang boleh disiasat: bilangan kiraan.
Nombor ini mempunyai satu ciri yang luar biasa. Walaupun tiada apa-apa pada
susunan radas berubah, tiga bacaan jarang sekali sama. Setiap pereputan ialah
peristiwa rawak, jadi satu bacaan sahaja boleh mengelirukan. Anda memerlukan
ulangan, purata dan corak daripada keseluruhan set data.
Dari bilik darjah, anda akan mengawal peralatan sebenar di University of
Queensland yang terletak di seberang dunia. Anda akan menggerakkan sumber lebih
dekat dan lebih jauh tanpa menyentuhnya, kemudian memerhatikan tindak balas
pengesan. Kita menjangkakan semakin sedikit peristiwa sampai ke pengesan
apabila jarak bertambah, tetapi persoalan yang lebih menarik ialah: adakah
kiraan menurun pada kadar tetap, atau adakah kadar penurunan berubah mengikut
jarak? Empat pengukuran anda akan menunjukkan model yang lebih sesuai.

Makmal jauh dalam bilik darjah

Seorang murid melihat hasil makmal jauh radioaktiviti pada komputer riba sambil merekodkan data. — Peralatan memberikan kiraan pengesan. Aktiviti ini membandingkan kiraan
tersebut; aktiviti ini tidak mengira dos sinaran yang diterima seseorang.

Sebelum membuat sebarang pengukuran, apakah corak yang anda jangkakan apabila
sumber digerakkan semakin jauh?

Kiraan purata akan hampir sama pada setiap jarak. Kiraan akan berkurang kira-kira sebanyak nilai yang sama bagi setiap milimeter. Kiraan akan berkurang, tetapi jumlah penurunan bagi setiap milimeter mungkin berubah.

Terangkan jangkaan anda dalam satu ayat. Anda belum perlu mengetahui jawapannya.

Rancang perbandingan yang adil

5 min

Anda hanya akan mengubah jarak. Kekalkan sumber pada Strontium-90, jangan
gunakan penyerap, dan tetapkan tempoh kepada 5 saat dengan 3 ulangan. Ulangan
membolehkan anda mengira purata dan tidak membuat kesimpulan berdasarkan satu
nilai sahaja.

Prosedur manakah yang membolehkan anda mengaitkan perubahan yang diperhatikan
dengan jarak?

Ubah jarak sahaja dan kekalkan sumber, penyerap, tempoh serta bilangan ulangan. Ubah jarak dan penyerap pada masa yang sama untuk menghasilkan lebih banyak perbezaan. Ambil satu bacaan pada setiap jarak dan anggap bacaan itu tepat.

Ukur pada empat jarak

17 min

Gunakan kertas atau kalkulator semasa makmal dibuka. Dalam TEACH, rekodkan tiga
bacaan dan purata bagi setiap jarak.

Buka makmal Radioaktiviti

Buka makmal daripada aktiviti ini dan pilih mod asas (Modo básico).
Pilih Strontium-90, tanpa penyerap (Ninguno), 5 s dan 3 ulangan.
Ukur pada 15 mm. Rekodkan tiga kiraan dan hitung purata.
Ulang prosedur yang sama tepat pada 20 mm, 60 mm dan 80 mm.
Jangan ubah tetapan lain antara pengukuran.

Antara muka mungkin memaparkan label bahasa Sepanyol: Distancia = jarak,
Duración = tempoh dan Repeticiones = ulangan.

Kiraan anda pada empat jarak

Lengkapkan tepat empat baris, satu bagi setiap jarak. Rekodkan tiga kiraan yang ditunjukkan oleh makmal dan hitung purata: (b1 + b2 + b3) / 3. Masukkan kiraan, bukan kiraan sesaat. Jika antara muka menunjukkan baris tambahan, biarkannya kosong.

Jarak mm	Kiraan 1	Kiraan 2	Kiraan 3	Purata kiraan

Gunakan tiga kiraan anda pada 15 mm. Masukkan purata dan tunjukkan jumlah
yang dibahagi dengan 3. Bundarkan kepada satu tempat perpuluhan jika perlu.

Adakah garis lurus menerangkan corak itu?

9 min

Plotkan empat titik dalam buku nota: jarak pada paksi mengufuk dan kiraan purata
pada paksi mencancang. Templat hanya menunjukkan paksi; templat tidak
mendedahkan jawapan.

Paksi untuk memplot empat purata anda

Paksi kosong untuk memplot kiraan purata melawan jarak dari pengesan dalam milimeter. — Tambahkan skala mencancang yang merangkumi purata tertinggi anda, kemudian
plotkan keempat-empat titik.

Penerangan manakah yang paling sepadan dengan empat purata anda?

Nilainya hampir malar. Nilainya menurun pada kadar yang hampir tetap. Nilainya menurun dengan mendadak pada awalnya, kemudian lengkung semakin mendatar. Variasi dalam data saya menyebabkan coraknya tidak dapat dikenal pasti.

Bandingkan selang yang berlainan saiz secara adil. Hitung penurunan purata bagi
setiap milimeter menggunakan templat ini:
- 15 hingga 20 mm: [purata(15) - purata(20)] / 5 = ___ kiraan/mm.
- 60 hingga 80 mm: [purata(60) - purata(80)] / 20 = ___ kiraan/mm.
Kemudian nyatakan dalam satu ayat sama ada kedua-dua kadar itu serupa atau jelas
berbeza. Jika mana-mana nilai negatif, kiraan meningkat merentasi selang itu
dalam data anda; jangan sembunyikan hasil tersebut dan pertimbangkan untuk
mengulangi pengukuran.

Berdasarkan graf dan kedua-dua kadar, adakah anda akan menggunakan garis lurus
untuk mewakili seluruh julat? Jawab dalam dua ayat dan nyatakan hasil anda. Jika
data tidak membawa kepada kesimpulan yang jelas, nyatakan hal itu dan terangkan
pengukuran yang akan anda ulang.

Semak semula idea awal anda

3 min

Selepas menganalisis data, apakah yang anda lakukan terhadap jangkaan awal?

Saya mengekalkannya kerana data saya menyokong jangkaan itu. Saya mengubahnya kerana data saya menunjukkan corak yang berbeza. Saya belum bersedia membuat keputusan: saya perlu mengulangi satu pengukuran.

### Sebelum menghantar
Pastikan hasil kerja anda menyampaikan cerita yang konsisten dari awal hingga akhir:
- anda merekodkan tiga kiraan dan satu purata pada setiap empat jarak;
- anda memplot keempat-empat titik dengan paksi berlabel dan skala;
- anda membandingkan dua penurunan bagi setiap milimeter, bukan hanya jumlah penurunan;
- kesimpulan anda menyatakan hasil dan mengakui jika data tidak membawa kepada kesimpulan yang jelas.

Apakah batasan yang mesti diingati semasa mentafsir aktiviti ini?

Tiga ulangan mengurangkan kesan variasi, tetapi tidak menghapuskan ketidakpastian. Purata ialah nilai sumber yang tepat dan tidak berubah. Kiraan menunjukkan secara langsung dos peribadi yang diterima oleh mana-mana individu.