Mathematical Physics for Nuclear Experiments
eBook - ePub

Mathematical Physics for Nuclear Experiments

Andrew E. Ekpenyong

Buch teilen
  1. 250 Seiten
  2. English
  3. ePUB (handyfreundlich)
  4. Über iOS und Android verfügbar
eBook - ePub

Mathematical Physics for Nuclear Experiments

Andrew E. Ekpenyong

Angaben zum Buch
Buchvorschau
Inhaltsverzeichnis
Quellenangaben

Über dieses Buch

Mathematical Physics for Nuclear Experiments presents an accessible introduction to the mathematical derivations of key equations used in describing and analysing results of typical nuclear physics experiments. Instead of merely showing results and citing texts, crucial equations in nuclear physics such as the Bohr's classical formula, Bethe's quantum mechanical formula for energy loss, Poisson, Gaussian and Maxwellian distributions for radioactive decay, and the Fermi function for beta spectrum analysis, among many more, are presented with the mathematical bases of their derivation and with their physical utility.

This approach provides readers with a greater connection between the theoretical and experimental sides of nuclear physics. The book also presents connections between well-established results and ongoing research. It also contains figures and tables showing results from the author's experiments and those of his students to demonstrate experimental outcomes.

This is a valuable guide for advanced undergraduates and early graduates studying nuclear instruments and methods, medical and health physics courses as well as experimental particle physics courses.

Key features

  • Contains over 500 equations connecting theory with experiments.
  • Presents over 80 examples showing physical intuition and illustrating concepts.
  • Includes 80 exercises, with solutions, showing applications in nuclear and medical physics.

Häufig gestellte Fragen

Wie kann ich mein Abo kündigen?
Gehe einfach zum Kontobereich in den Einstellungen und klicke auf „Abo kündigen“ – ganz einfach. Nachdem du gekündigt hast, bleibt deine Mitgliedschaft für den verbleibenden Abozeitraum, den du bereits bezahlt hast, aktiv. Mehr Informationen hier.
(Wie) Kann ich Bücher herunterladen?
Derzeit stehen all unsere auf Mobilgeräte reagierenden ePub-Bücher zum Download über die App zur Verfügung. Die meisten unserer PDFs stehen ebenfalls zum Download bereit; wir arbeiten daran, auch die übrigen PDFs zum Download anzubieten, bei denen dies aktuell noch nicht möglich ist. Weitere Informationen hier.
Welcher Unterschied besteht bei den Preisen zwischen den Aboplänen?
Mit beiden Aboplänen erhältst du vollen Zugang zur Bibliothek und allen Funktionen von Perlego. Die einzigen Unterschiede bestehen im Preis und dem Abozeitraum: Mit dem Jahresabo sparst du auf 12 Monate gerechnet im Vergleich zum Monatsabo rund 30 %.
Was ist Perlego?
Wir sind ein Online-Abodienst für Lehrbücher, bei dem du für weniger als den Preis eines einzelnen Buches pro Monat Zugang zu einer ganzen Online-Bibliothek erhältst. Mit über 1 Million Büchern zu über 1.000 verschiedenen Themen haben wir bestimmt alles, was du brauchst! Weitere Informationen hier.
Unterstützt Perlego Text-zu-Sprache?
Achte auf das Symbol zum Vorlesen in deinem nächsten Buch, um zu sehen, ob du es dir auch anhören kannst. Bei diesem Tool wird dir Text laut vorgelesen, wobei der Text beim Vorlesen auch grafisch hervorgehoben wird. Du kannst das Vorlesen jederzeit anhalten, beschleunigen und verlangsamen. Weitere Informationen hier.
Ist Mathematical Physics for Nuclear Experiments als Online-PDF/ePub verfügbar?
Ja, du hast Zugang zu Mathematical Physics for Nuclear Experiments von Andrew E. Ekpenyong im PDF- und/oder ePub-Format sowie zu anderen beliebten Büchern aus Ciencias físicas & Física nuclear. Aus unserem Katalog stehen dir über 1 Million Bücher zur Verfügung.

Information

Verlag
CRC Press
Jahr
2022
ISBN
9781000464061

CHAPTER 1 Radioactivity and Decay Law

DOI: 10.1201/9781003215622-1
Alan Turing's words that science is a differential equation seem quite true in the physics of radioactivity. This chapter begins with a differential equation called the radioactive decay law and ends with equations for specific decay processes in the unstable nucleus including alpha decay, beta decay and gamma decay. Throughout the chapter, we give mathematical derivations, equations and example calculations which enable us to make sense of (theory) and make use of (applications) the results of nuclear experiments.

1.1THE RADIOACTIVE DECAY LAW

The radioactive decay law simply states that the activity of a radioactive sample decays exponentially in time. This law implies that the rate at which a radioactive sample decays (activity) is proportional to the remaining number of atoms. Derived experimentally by Ernest Rutherford (1871–1937) and Frederick Soddy (1877–1956), it can also be derived from Quantum Mechanics in terms of a transition probability per unit time, λ, which is characteristic of the nuclear species. Since λ is a constant, independent of time, it is aptly termed decay constant. Thus, in a sample of N(t) radioactive nuclei, Eq. 1.1a gives the mean number of nuclei dN, decaying in a time dt:
dN=λNdt.(1.1a)
dNdt=λN.(1.1b)
dNN=λdt.(1.1c)
Eq. 1.1b states the decay law as a differential equation, making it obvious as a separable equation which can therefore be written in the form given by Eq. 1.1c. Integrating both sides of Eq. 1.1c, we g...

Inhaltsverzeichnis