Simulació de desintegració radioactiva

Programa que simula la desintegració radioactiva d'un element i genera la seva gràfica.

Instal·lació

Es necessita Python 3.9 o versions posteriors.

Per instal·lar les dependències d'aquest projecte, executa:

# Linux/macOS
python3 -m pip install -r requirements.txt

# Windows
py -3 -m pip install -r requirements.txt

Ús

Modifica main.py (o copia element.py amb simulation.py dins d'un altre projecte) per simular l'element desitjat.

L'exemple de main.py simula la desintegració del Bismut-212 (ambdues opcions són possibles, el simulador només simula la desintegració, no el tipus):

$$^{212}_{83}\text{Bi} \rightarrow ^{208}_{81}\text{Tl} + ^{4}_{2}\alpha$$ $$^{212}_{83}\text{Bi} \rightarrow ^{212}_{84}\text{Po} + ^{0}_{-1}\beta + \bar{\nu}_e$$

Classe Element

Informació sobre la desintegració d'un element:

• Nom de l'element (name: str)
• Nombre d'àtoms inicials N₀ (n0: int)
• Temps de semidesintegració τ (half_life: float)
• Constant de desintegració λ (lambda_decay: float)
• Temps de simulació (time_steps: int)
• Precisió, és a dir, quants segons per pas de simulació (precision: int)

Nota: Pots deixar half_life o lambda_decay en blanc, un es calcula a partir de l'altre.

Nota: precision per defecte és 1s i time_steps 1h.

Simulació simulate()

A partir de les dades d'Element, simula la desintegració per cada pas de la simulació i ho compara amb la funció aproximada:

$$N(t) = N_0 e^{-\lambda t}$$

La probabilitat de desintegració és:

$$P(\text{desintegració}) = P(\lambda \cdot \text{precision})$$

Nota: La funció per defecte obre una nova pestanya amb la gràfica. Aquesta opció es pot desactivar amb show_plot=False.

Nota: Un cop acabada la simulació, les dades es guarden a ./saved_simulations/name/index/. Aquí trobaràs metadata.json (informació de la classe Element), simulation.png (la gràfica) i simulation_data.csv (el fitxer Excel amb les dades de la simulació graficada).

Aquí pots veure una gràfica obtinguda per aquesta funció (amb l'exemple del bismut anterior):