방사능 붕괴에 대한 모의실험

 

 

 

400개의 각각의 핵이 나름대로 독립적으로 같은 확률의 붕괴가능성을 가지고 붕괴하는 양상을 관측케 하는 프로그램이다. "(재)시작" 버튼 을 누르면 시간이 흐르기 시작하여 핵이 붕괴하여 딸핵으로 변하게 된다. 시시각각 남아있는 어미핵의 갯수를 주목해 보자. 언제나 나머지의 일정부분이 줄어드는데는 거의 같은 시간이 걸리는 것을 모의실험을 통해 알 수 있다.

방사성동위원소는 각각이 정해진 붕괴확률로 붕괴를 한다. 확률은 아래쪽 왼편의 슬라이더바(sliderbar)로써 조절할 수 있는데 "붕괴/사멸 지수가 바로 초당 붕괴할 확률이다. 한편 개체수는 초기에 400으로 조절되어 있지만 선택도구를 통해서 변경할 수 있다. 개체수는 200, 400, 600, 800, 1000를 선택할 수 있다. 개체 수를 늘리면 정교한 붕괴 그래프를 만들 수 있지만 메모리의 부하가 커진다. 실제 물질 속에 들어 있는 핵의 수는 아보가드로 수인 1023개 정도이므로 이 정도에서는 요동이 거의 없이 정확한 지수함수적인 감소의 양상을 그대로 보일 것이다. 조건을 변화시켜서 새롭게 시작시켜도 오른편의 그래프는 그대로 남아 있어 조건에 따른 붕괴양상의 변화를 비교해 볼 수 있다. 한편 핵의 붕괴 양상과 생명체의 붕괴양상을 비교해 볼 수 있도록 생명체 1과 생명체 2을 추가하였다. 생명체 1은 나이에 따라서 죽을 확률을 증가시키고 있어 일정한 시간 (거의 100~150초(년)이 되면 다 죽는다. 이러한 특성을 가진 생물은 사람을 비롯하여 포유류의 특성으로 알려져 있다. 또한 생명체 2는 개체의 수에 민감하게 의존해서 개체밀도가 높으면 사멸율이 높아진다. 따라서 이 경우에는 "L" 모양의 특성을 가진다. 실제의 생명체는 나이, 개체밀도, 먹이사슬구조, 무작위적인 사건 등에 의존할 것이다.