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Descomposición radiactiva (simulación)

DECAIMIENTO RADIOACTIVO. SIMULACIÓN CON HOJA DE CÁLCULO.

En este enlace puedes encontrar el archivo excel y la explicación completa de la simulación.

Guión realizado por Anabel Moreno Laguarda, basado en las actividades desarrolladas por Gerardo Beltrame en el curso de Física para profesores de Bachillerato Internacionalcelebrado en la Universidad Camilo José Cela en noviembre de 2016.

  1. INTRODUCCIÓN:

La desintegración de un solo núcleo inestable es un suceso espontáneo y aleatorio. Es impredecible, del mismo modo que no puede predecirse cuándo va a morir una persona. Sin embargo, al igual que se habla de la esperanza de vida de una población, se habla de la vida media de un núclido radiactivo.

El objetivo de esta actividad es crear una hoja de cálculo que simule la desintegración de una muestra radiactiva para comprender cómo el carácter aleatorio del proceso conduce a una ley exponencial del decaimiento.

  1. PROCEDIMIENTO:

2.1 Estructura de la hoja de cálculo.

A B C D E F G H
N0 Probabilidad 0 N1 Probabilidad 1 N2 Probabilidad 2 N3 Probabilidad 3

 

Se deben de añadir columnas hasta, al menos, tener N6 y Probabilidad 6

 

También debe añadirse una última columna en la que fijamos nosotros el dato de la probabilidad de “supervivencia” con un valor entre 0 y 1.

 

2.2. Qué indica cada columna y cómo se calcula.

Columna A: Todas las filas deben de mostrar el valor 1. El número de filas indicará el número de núcleos de la muestra. El valor 1 indica que el núcleo está presente (no se ha desintegrado). Poner, al menos 50 filas.

Columna B: Se introduce la función =ALEATORIO()*A2.Esta función introduce en cada celda un número aleatorio mayor o igual que 0 y menor que 1 (cambia al actualizarse la hoja). El número introducido se multiplicará por la celda anterior de modo que si hubiese un 0 (el núcleo se hubiese desintegrado), el resultado fuese 0 (no puede aparecer el núcleo).

Columna C: Se introduce la condición =SI(B2>$N$1;1;0). Esto hace que si el número aleatorio de la celda anterior es mayor que la probabilidad de “supervivencia” que hemos fijado nosotros (en este caso en la celda N1), la función devuelve un 1 (el núcleo no se ha desintegrado) y si es menor, devuelve un 0 (el núcleo se ha desintegrado).

El resto de las columnas repiten las instrucciones de B y C.

  1. ACTIVIDADES:

3.1. Contar el número de núcleos “supervivientes” cada paso. Para ello la última fila debe sumar el número de 1 de la columna.

3.2. Crear una columna que indique el número de pasos realizado (se introduce manualmente 1, 2, 3, 4….) y en la otra copiar el número de núcleos “supervivientes”. ¡OJO! No introducir a mano este número, indicar que el valor de la celda debe de ser el valor de la suma obtenida en cada paso ya que los valores van cambiando al actualizarse la hoja.

3.3. Realizar una gráfica que muestre en el eje vertical los núcleos “supervivientes” y en el eje horizontal el número del paso.

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