마이크로비트 : 방사성 붕괴 시뮬레이션 - 자바실험실

마이크로비트 : 방사성 붕괴 시뮬레이션

마이크로비트를 방사능 물질로 만들어 봅니다.
실제로 방사능이 나오는 것은 아니고, 가상의 세계에서 남아있는 방사능의 양을 LED로 표시하는 것입니다.
A+B 키를 누르면 25개의 LED가 모두 켜진 상태에서 방사성 붕괴를 시작하며 붕괴될 때마다 해당 위치의 LED가 꺼집니다.
각각의 LED는 매순간 정해진 확률에 의해서 붕괴여부가 결정되며, 오직 랜덤 함수로만 작동되기 때문에 매번 실행 결과는 달라집니다.

마이크로비트 : 방사성 붕괴 시뮬레이션

소스 코드

https://makecode.microbit.org/#pub:29920-84558-61314-95971

  • 처음 전원을 넣으면, LED는 모두 꺼진 상태가 됩니다.
  • A+B 키를 누르면 25개의 LED가 모두 켜진 상태에서 방사성 붕괴를 시작하며, 붕괴될 때마다 해당 위치의 LED가 꺼집니다.
  • 이 프로그램은 라디오 통신을 이용한 원격 붕괴 트리거링을 지원합니다. 마이크로비트를 많이 모아 놓은 다음, A+B 키를 누르면 대규모 방사능 붕괴 시뮬레이션을 해 볼 수 있습니다.

붕괴 확률의 코딩 방법

마이크로비트 : 방사성 붕괴 시뮬레이션

  1. 마이크로비트는 랜덤 함수를 사용하여 반복 주기마다 붕괴될 확률을 계산합니다. 위 소스 코드에서는 1초마다 붕괴 확률을 계산하도록 했습니다.
  2. 반감기가 약 1분(=60초)이고, 1초마다 붕괴 확률을 다시 계산하는 경우, 매 순간 잔존 확률(붕괴되지 않을 확률) \( x \)는 다음의 식으로 얻을 수 있습니다.
    \[ x = (\frac{1}{2})^{\frac{1초}{60초}} \approx 0.988514 \]
  3. 위에서 구한 확률에 따라, 방사성 붕괴 조건을 아래와 같이 코딩할 수 있습니다.
    마이크로비트 : 방사성 붕괴 시뮬레이션