Clarifications and didactic recommendations about the statistical and probabilistic nature of the radioactive decay law
DOI:
https://doi.org/10.55767/2451.6007.v36.n2.47478Keywords:
Radioactivity, Radioactive Decay Law, Statistic, Probability, Experimental modellingAbstract
The radioactive decay law has a statistical and probabilistic behavior that is often misinterpreted as a fully deterministic phenomenon due to superficial explanations of the process that fail to emphasize its random nature. This article is motivated by the need to clarify the role of probability and statistics in this process, a topic that is usually not given the importance it deserves, and which leads to conceptual doubts and misunderstandings among both students and physics educators. The article’s goal is to provide physics educators working with this phenomenon with a model of the law of radioactive decay through a quantitative, statistic and probabilistic analysis that clarifies commonly misunderstood concepts using a didactic example. The incorporation of a probabilistic and statistics model not only clarifies the true statistical nature of this physical phenomenon but also significantly contributes to the development of students' scientific and mathematical skills, enabling them to engage with and understand this process in greater depth.
References
Alonso, M., & Finn, E. J. (1986). Física, Volumen III: Campos, Ondas y Radiaciones. Buenos Aires: Addison-Wesley Iberoamericana.
Burcham, W. E. (2003). Física Nuclear. Barcelona: Reverté.
Campbell, S., & Duarte, J. (2008). Poisson Statistics of Radioactive Decay. Massachusetts: MIT Department of Physics.
Ehmann, W. D., & Vance, D. E. (1991). Radiochemistry and Nuclear Methods of Analysis. New York: John Wiley & Sons.
Fernández de la Mora, J. (2002). Introducción a la mecánica estadística y sus aplicaciones en la física. Madrid: Pirámide.
Huang, K. (1987). Introducción a Mecánica Estadística. Barcelona: Reverté.
Huestis, S. P. (2002). Understanding the Origin and Meaning of the Radioactive Decay Equation. Journal of Geoscience Education, 524-527.
Krane, K. S. (1987). Introductory Nuclear Physics. New York: John Wiley & Sons.
Mamane, A., & Benjelloun, N. (2019). Development and Experimentation of New Mathematical Model for Teaching-Learning the Radioactive Decay. Education Sciences, 9(2), 123. https://doi.org/10.3390/educsci9020123
Morrison, D. F. (2003). Estadística Aplicada para ingeniería y Ciencias. Barcelona: Prentice Hall.
Prather, E. (2005). Students' Beliefs About the Role of Atoms in Radioactive Decay and Half-life. Journal of Geoscience Education, 53(4), 345–354. https://doi.org/10.5408/1089-9995-53.4.345
Ross, S. M. (2012). Introducción a la Probabilidad y Estadística para Ingenieros y Científicos. Madrid: Elsevier.
Tipler, P. A., & Llewellyn, R. A. (2009). Física Moderna. Barcelona: Reverté.
Walpole, R. E., Myers, R. H., Myers, S. L., & Ye, K. (2012). Probabilidad y Estadística para Ingenieros y Científicos. Madrid: Pearson Educación.
Yesiloglu, S. N. (2019). Investigation of pre-service chemistry teachers’ understanding of radioactive decay: a laboratory modelling activity. Chemistry Education. Research and Practice, 20, 862-872.
Downloads
Published
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Aquellos autores/as que tengan publicaciones con esta revista, aceptan los términos siguientes:Los autores/as conservarán sus derechos de copiar y redistribuir el material, bajo los términos estipulados en la Licencia de reconocimiento, no comercial, sin obras derivadas de Creative Commons que permite a terceros compartir la obra bajo las siguientes condiciones:
- Reconocimiento — Debe reconocer adecuadamente la autoría, proporcionar un enlace a la licencia e indicar si se han realizado cambios. Puede hacerlo de cualquier manera razonable, pero no de una manera que sugiera que tiene el apoyo del licenciador o lo recibe por el uso que hace.
- NoComercial — No puede utilizar el material para una finalidad comercial.
- SinObraDerivada — Si remezcla, transforma o crea a partir del material, no puede difundir el material modificado.
- Los autores/as podrán adoptar otros acuerdos de licencia no exclusiva de distribución de la versión de la obra publicada (p. ej.: depositarla en un archivo telemático institucional o publicarla en un volumen monográfico) siempre que se indique la publicación inicial en esta revista.
- Se permite y recomienda a los autores/as difundir su obra a través de Internet (p. ej.: en archivos telemáticos institucionales o en su página web) antes y durante el proceso de envío, lo cual puede producir intercambios interesantes y aumentar las citas de la obra publicada. (Véase El efecto del acceso abierto).
