サイコロの目で確かめる放射性元素の崩壊モデル（放射性元素による年代測定の原理を理解する実験）

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4単位の地学の教科書に掲載されている実験ですが，小さい100個ものサイコロを用意する（ネット通販で1セット1000円程度）かどうか迷うところかもしれません。人数の限られた選択の授業なら，大した額ではないので私はポケットマネーで買ったこともあります（写真はそれ）。

100個のサイコロを振って（手のひらサイズのフタがある箱に入れて行う），出た①の目の数を崩壊した原子とみなし，1回ごとにその①のサイコロを取り除いて，残ったサイコロの数をグラフにしていくと，負の指数関数のグラフになることを確かめるというものです。確率というギャンブルの数学を実際に確かめるのは，意外に楽しいもので，最後の1個でなかなか①が出ないことなどで結構盛り上がる実験です。グラフを書いて，理論式などの考察の時間も入れると ，試行回数を2回までにとどめないと 1時間では収まらなくなります。半減期の理論的な考察についてはこちらをご覧ください。→半減期の計算

時間がかかるので，エクセルなどで乱数を発生させて試行させたらどうかと，ふと思ったのですが，①を取り除く部分は，プログラミングの方が簡単なので，Python（パイソン）で書いてみたのが下のコードです（簡単ですね）。コンソールに出力した値をエクセルにコピーして，グラフにしてみました。理論値は，=100*(5/6)^Nという式をセルに書き込んだ行を追加した結果です。また，Javascriptで実験をできるようにしてみました。

# Pythonによるサイコロ100個の試行実験

import random as rnd
n = 100
while n > 0:           #nが0になるまで繰り返す
    for i in range(n):
        num = rnd.randint(1,6)     #サイコロの目を出す
        if num == 1:
            n -= 1   #１なら取り除く
    print(n)

100個のサイコロを振って1の目を取り除く試行実験

Javascriptを使って，web上で実験をできるようにしてみました。「試行する」ボタンをクリックすると，結果が表示されます2回目以降は，下に続けて表示されます。[ ]の中が出たサイコロの目,「クリア」ボタンでやり直せます。

試行する クリア