Kierros 3, tehtävä 4

Aineen radioaktiivisuus (200 p)

Tässä tehtävässä harjoitellaan erityisesti seuraavia asoita:

Tee Eclipseen uusi projekti, jonka nimi on tehtava3_4. Luo sitten tähän projektiin moduuli isotoopit ja kirjoita siihen ohjelma, jonka avulla käyttäjä voi laskea, miten nopeasti radioaktiivisen aineen aktiivisuus laskee ajan mukana.

Radioaktiivinen aine menettää puolet aktiivisuudestaan puoliintumisajan kuluessa. Jos esimerkiksi isotoopin puoliintumisaika on 4 vuotta, on vain tätä isotooppia sisältävän radioaktiivisen aineen aktiivisuus neljän vuoden kuluttua 50 % alkuperäisestä, kahdeksan vuoden kuluttua 25 % alkuperäisestä ja kahdentoista vuoden kuluttua 12,5 % alkuperäisestä.

Ohjelmasi pitää ensin kysyä, mitä isotooppia tarkasteltava aine sisältää, sekä tämän isotoopin puoliintumisaika. Koska puoliintumisajat vaihtelevat sekunnin murto-osista miljardeihin vuosiin, ohjelman pitää seuraavaksi kysyä puoliintumisajan yksikkö. Tämän jälkeen ohjelma kysyy tarkasteltavan aineen aktiivisuuden tarkasteluajan alussa.

Ohjelman pitää sitten tulostaa uudelleen annettu isotooppi ja sen alkuaktiivivuus (yhden desimaalin tarkkuudella) ja tämän jälkeen taulukko, jossa ilmenee isotoopin aktiivuus puoliintumisajan monikertojen kuluttua (katso esimerkkiajoa). Jatka taulukkoa viiteen puoliintumisaikaan saakka. Varaa taulukossa ajalle 8 merkin, ajan yksikölle 4 merkin ja aktiivisuudelle 8 merkin levyinen kenttä. Lisäksi kenttien välillä on yksi välilyönti. Aika esitetään kahden desimaalin tarkkuudella ja aktiivisuuteen ei oteta desimaaleja lainkaan mukaan. Käytä kuitenkin myös aktiivisuuden tulostamisen muotoilukoodissa kirjainta f (ei siis kirjainta d). Tulostettavan taulukon otsikkorivin saat helposti merkilleen samanlaiseksi esimerkkiajon kanssa kopioimalla tulostettavan rivin suoraan esimerkkiajon tulosteesta leikkaa-liimaa-menetelmällä.

Ohjelmasi ei tarvitse varautua siihen, että käyttäjä antaa lukuja pyytäessä kirjaimia tai muuta roskaa. Ohjelman pitää kuitenkin pyytää puoliintumisaikaa ja alkuperäistä aktiivisuutta niin kauan, että käyttäjä antaa positiivisen (>0) arvon. Katso tarkemmin esimerkkiajoista.

Ole tarkka siitä, että ohjelmasi toimii tarkalleen esimerkkiajon mukaan. Testaa ohjelmasi toimintaa ajamalla sitä Eclipsellä monta kertaa eri arvoilla ennen kuin palautat ohjelman Gobliniin. Palauta Gobliniin tiedosto isotoopit.py.

Kaksi esimerkkiä ohjelman suorituksesta:

[ohjelman suoritus alkaa]
Minka isotoopin tietoja kasitellaan?
Pd-100
Mika on isotoopin puoliintumisaika?
3.7
Mika on puoliintumisajan yksikko?
d
Anna alkuperainen aktiivisuus (Bq).
135000
Isotooppi Pd-100, alkuperainen aktiivisuus 135000.0 Bq
    Aika       Aktiivisuus
    0.00 d      135000 Bq
    3.70 d       67500 Bq
    7.40 d       33750 Bq
   11.10 d       16875 Bq
   14.80 d        8438 Bq
   18.50 d        4219 Bq
[ohjelman suoritus päättyy]


[ohjelman suoritus alkaa]
Minka isotoopin tietoja kasitellaan?
Ra-226
Mika on isotoopin puoliintumisaika?
-1200
Mika on isotoopin puoliintumisaika?
0.0
Mika on isotoopin puoliintumisaika?
1602
Mika on puoliintumisajan yksikko?
a
Anna alkuperainen aktiivisuus (Bq).
-65000
Anna alkuperainen aktiivisuus (Bq).
0.0
Anna alkuperainen aktiivisuus (Bq).
89000.0
Isotooppi Ra-226, alkuperainen aktiivisuus 89000.0 Bq
    Aika       Aktiivisuus
    0.00 a       89000 Bq
 1602.00 a       44500 Bq
 3204.00 a       22250 Bq
 4806.00 a       11125 Bq
 6408.00 a        5562 Bq
 8010.00 a        2781 Bq
[ohjelman suoritus päättyy]

Värikoodit:
Sininen: Syöte käyttäjältä
Vihreä: Ohjelman tuloste
Punainen: Erityishuomatus: ei tulosteta