什么是本底辐射（background radiation）？

本底辐射是我们周围一直存在的电离辐射，来自岩石、空气、宇宙射线以及其他天然或人为来源。即使附近没有放射源，探测器也会记录到它。由于它会叠加在每一个读数上，必须单独测量并扣除。

为什么要扣除速率而不是总数？

总计数取决于计数时间的长短。如果放射源计数了 5 分钟，而本底计数了 15 分钟，两个总数不能直接相减。先把本底换算成每分钟计数，再乘以放射源的计数时间，然后才相减。

负数不可能是真实的活度。它表示放射源的读数与本底差不多，随机波动使它略低一点。考试时应写明放射源计数与本底无法区分，而不是写出负的活度。

要修正本底，先在没有放射源时测出计数率，再从有放射源时的每个读数中扣除这个计数率。得到的就是仅由放射源产生的计数率。只要半衰期题给出探测器的原始读数，就会用到这一步。

这项技能是半衰期与本底辐射的起点，并延续解读随机计数率数据中的观点：计数本来就会上下波动。

岩石、泥土、建筑材料、空气和宇宙射线发出的辐射一直穿过房间。盖革-米勒管（Geiger-Müller tube）之类的探测器会数到其中一部分。你的放射源再在此基础上增加计数。

所以测得的计数率由两部分组成：测得的计数率 = 放射源计数率 + 本底计数率。题目要的是放射源计数率，因此移项：放射源计数率 = 测得的计数率 − 本底计数率。

（虚构数据。）移走放射源后，探测器在 15 分钟内记录到 60 次计数。之后把放射源放在附近，在三个时间点测得计数率。

第 1 步，本底计数率： 60 ÷ 15 = 4 counts/min。

第 2 步，从每个读数中扣除：

检查： 修正后的计数率每 10 分钟减半（80、40、20），正是半衰期产生的规律。原始值就没有这个规律：84 到 44 并不是一半。修正让规律显现出来。你会在从衰变图求半衰期中用到它。

同一个放射源还被计数了 5 分钟，总共 400 次计数。有学生这样写：

错误答案： 400 − 60 = 340 次计数

学生把 15 分钟的本底总数，减去了 5 分钟的放射源总数。

两个总数对应的时间不同。5 分钟内的本底是 4 × 5 = 20 次计数。

正确答案是 400 − 20 = 380 次计数，也就是 380 ÷ 5 = 76 counts/min。相减之前，先问自己：“每个数字对应多长时间？”

1. 没有放射源时，探测器 15 分钟记录到 45 次计数。有放射源时，10 分钟记录到 250 次计数。放射源的修正计数率是多少？

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本底计数率 = 45 ÷ 15 = 3 counts/min。10 分钟内的本底为 3 × 10 = 30 次计数。修正后的总数 = 250 − 30 = 220 次计数。修正后的计数率 = 220 ÷ 10 = 22 counts/min。

2. 本底为 10 counts/min。在相等的时间间隔测得的计数率为 130、70 和 40 counts/min。求修正后的计数率，并说明每一步是否减半。

查看答案

修正后：130 − 10 = 120，70 − 10 = 60，40 − 10 = 30。每个值都是前一个的一半，所以是，每一步都减半。

3. 某学生测得放射源的计数率为 5 counts/min，但本底为 6 counts/min。这个相减结果说明什么？

查看答案

5 − 6 = −1 counts/min，这不是真实的活度。放射源读数与本底无法区分，随机波动使它略低。

有了干净的数据，就可以在从衰变图求半衰期中读出半衰期。界限与取整说明器可以帮你判断修正后的计数率应取几位有效数字。

不少学生懂得减法，却在时间这一步丢分。我们的老师可以在线上一对一物理补习中，带你检查每个数字对应的时间。