辐射现象的偶然性

　　对于一组放射性原子核中的某个指定的原子核，如果不考虑它以前的“历史”和该组中其它原子核的状态，它在单位时间内裂变的几率是恒定的。当把这群原子核视为整体，原子核蜕变的图象在时间上显示出偶然的，即无规则的，类似G－M管对本底辐射显示的一系列偶然现象的特征曲线。这点可以用下面的方法论证：把一只G－M管与一 只带扬声器的频率计数器连接，并让它们在额定电压下工作。扬声器发出的“咯咯”声表明，本底辐射在G－M管中引起的电离作用在探测时间内以完全偶然的形式分布。将仪器调至每秒计数5－10次，仪器上的读数如同短的探测时间的变化值那样，但对于较长的探测时间，譬如25秒，显示测量平均值的指针则稳定得多。要注意的 是：虽然在较长时间内仪表能给出一个稳定的读数，但由扬声器记载的分立脉冲仍是偶然的。在辐射观测值以及计算本底辐射则都要作同样的考虑，即在实验工作中需要得出包括由设备引起的，尽可能小的误差在内的平均值。只有时间足够长，才能做到上述这点。因此需要一个综合的方法，以免实验过于冗长。

　　为了决定进行多少次计算才能得到我们满意的精度，就必须考虑分立观测值分布在平均值附近的范围，并估计最终平均值的准确度百分比。估计离散最有用的方法是找出标准偏差σ，可按下面的公式计算：

　　这里，x代表所研究的量，代表所研究的量的平均值，n代表测量次数。

　　当大量原子核中仅有少量发生裂变时，放射物质的半衰期很长，而我们仅在一个短时间内取得观测数据，则标准偏差为（N为测得的总裂变次数）。在这种情况下呈现的是泊松分布，因此N也是平均值。也就是说，在这种情况下，每三个观测值中有一个超出的范围，每二十个中有一个超出的范围，而每四百个中有一个超出的范围。