質問: 点線源と面線源 実験で使うような小さな円盤状の線源は点線源とみなして良いのでしょうか。 調べていると、除染して集めてひと塊にしたものも点線源のようにみなしている文献もあるのですが、面線源との厳密な違いなどあれば教えていただきたいです。
回答: >点線源とみなして良いのでしょうか。 その線源の「大きさ」と「線源からの距離」の比率で決まります。 「ある大きさ」を持っていれば、その「各微小体積」からの放射線を「全体積」にわたって積分したものが「全体の放射線」になりますが、その「各微小体積からの放射線」がどこをとっても「ほとんど同じ」であれば「全放射線が中心点一点から出ている」とみなしてもほとんど誤差がないことになります。 「線源の形状」が、観測位置での放射線にどう影響するかを評価しなければいけません。「線源の形状」が「ほとんど影響しない」と分かれば「全放射線が中心点一点から出ている」とみなして計算すればよいことになります。 あくまで「詳細に計算した場合」と「一点集中で近似した場合」の誤差が「無視できる範囲内かどうか」を評価して個別に判断します。 (ただし、「距離の2乗に反比例 = 1/r^2 の特性」ということが分かっていれば、1 m 離れた地点で「1 cm」の差がどの程度影響するかは簡単に判断できますよね?) 地球上にいたら「地球の全質量が地球の中心位置にある」と考えるわけにはいきませんが、「太陽と地球」を考えるときには「太陽」も「地球」も「全質量が中心点にある」とみなして計算してかまいませんよね? それと同じような話です。