今日は、放射線取扱主任者試験で知っておいた方がよい数学の知識に関して少し書きたいと思います。
第一種放射線主任者試験で必要な数学で一番知っておいた方がよいものは、指数、対数に関する知識ではないでしょうか。
放射線を扱う分野では、核種の半減期については避けては通れないことです。
半減期とは、物質の量が半分になる時間のことで、
放射性核種に関して言えば、放射線を出す能力(放射能)が元の半分になるまでの期間のことを言います。
半減期を表す図は以下のようになります。
放射能が経過時間とともに指数関数的に減少していることが分かります。
式で表すと、
t=0の放射能をA0、半減期をTとして
となります。
t=Tで放射能Aが初めの放射能A0の2分の1になっています。
この式は、壊変定数λを用いて以下の式のように表されるときもあります。
このeはネイピア数と呼ばれています(覚える必要はありません)
ただ、このeは自然対数の低として用いられることは知っておいた方がいいでしょう。
上のふたつの式は等しいので、
両辺の対数をとると
(底がeの対数、すなわち自然対数はlnで表し、底が10の対数、常用対数はlogで表す)
よって、壊変定数λを
と導けます。
今日覚えておきたい数学は、対数の取り扱いです。
aのx乗の対数をとると、定数のxが前に降りてきて、xとaの対数との積と同じになります。
これは、上述した自然対数(ln)でも常用対数(log)でも同じです。
対数を言葉で説明すると、以下の式のようになります。
「eのx乗がaである場合に、このxがln a」
「10のx乗がaである場合に、このxがlog a」
「2のx乗がaである場合に、このxがlog(2) a」
たとえば、
その他、対数で覚えておきたい公式は、