Ραδιενεργός ενεργότητα και μπεκερέλ
Η ραδιενεργός ενεργότητα μετρά πόσες πυρηνικές διασπάσεις συμβαίνουν ανά μονάδα χρόνου. Η SI μονάδα είναι το μπεκερέλ: 1 Bq=1 φθορά s⁻¹. Η δραστηριότητα περιγράφει μεταμορφώσεις στην πηγή· από μόνη της δεν είναι ρυθμός καταμέτρησης ανιχνευτών, απορροφηθείσα δόση ή βιολογικού κινδύνου.
A=λN
Αν υπάρχουν N ραδιενεργούς πυρήνες με σταθερή αποσύνθεσης λ, A=λN. Μεγάλη λ σημαίνει μεγαλύτερη πιθανότητα ανά πυρήνα ανά χρόνο και συνήθως σύντομος χρόνος ημιζωής.
Ένα μακρόβιο νουκλίδιο μπορεί παρ’ όλα αυτά να έχει μεγάλη συνολική δραστηριότητα αν το δείγμα περιέχει τεράστιο N.
Τι σημαίνει 1 Bq
1 Bq είναι μέσο ποσοστό ενός φθορά ανά δεύτερο. 1 MBq σημαίνει 10⁶ πυρηνικοί μετασχηματισμοί ανά δευτερόλεπτο κατά μέσο όρο.
Το “κατά μέσο όρο” είναι σημαντικό: τα ραδιενεργά συμβάντα παρουσιάζουν διακυμάνσεις στατιστικά, ιδιαίτερα σε μικρές μετρούν τα ποσοστά.
Αποτέλεσμα
Αποτέλεσμα: Bq
Δραστηριότητα ≠ ποσοστό καταμέτρησης
Ανιχνευτής καταγράφει μόνο κλάσμα των φθείρεται λόγω στερεά γωνία, εγγενής αποτελεσματικότητα, απορρόφηση, νεκρός χρόνος και διακλάδωση.
Ποσοστό καταμέτρησης C μπορεί να γράφεται σχηματικά C≈ε_γεωμ ε_det A για απλή εγκατάσταση, όχι C=A εξ ορισμού.
Δραστηριότητα ≠ δόση
Δύο πηγές με ίδιο Bq μπορούν να εκπέμπουν διαφορετικά σωματίδια, ενέργειες και να έχουν διαφορετικό γεωμετρία/διαδρομή έκθεσης.
Η απορροφημένη δόση μετράται σε γκρέι, ενώ το σίβερτ περιλαμβάνει συντελεστές στάθμισης για το είδος της ακτινοβολίας και τον ιστό. Bq, Gy και Sv απαντούν σε διαφορετικές ερωτήσεις.
Χρονική εξέλιξη
Για κλειστό δείγμα ενός ραδιονουκλίδιο χωρίς παραγωγής: A(t)=A₀e^(−λt). Μετά από μία ημιζωή η δραστηριότητα είναι A₀/2.
Σε αλυσίδες αποσύνθεσης, συσσώρευση κόρης μπορεί να κάνει τη μετρημένη συνολική δραστηριότητα πιο περίπλοκη.
Συγκεκριμένη δραστηριότητα
Συγκεκριμένη δραστηριότητα είναι δραστηριότητα ανά μάζα. Για καθαρό ραδιονουκλίδιο συνδέεται με ημιζωή και μοριακή μάζα.
Ραδιονουκλεΐδιο βραχείας διάρκειας συνήθως έχει μεγαλύτερη συγκεκριμένη δραστηριότητα από ίση μάζα πολύ μακρόβιο ισότοπο.
Πρακτική μέτρησης
φόντο, νεκρός χρόνος και βαθμονόμηση πρέπει να ελέγχονται. Η στατιστική αβεβαιότητα των μετρήσεων ακολουθεί συχνά περίπου κατανομή Πουασόν όταν τα γεγονότα είναι ανεξάρτητα.
Μείωση ποσοστό καταμέτρησης δεν αποδεικνύει φθορά αν ταυτόχρονα άλλαξε γεωμετρία, θωράκιση ή ρυθμίσεις ανιχνευτή.
Λυμένο παράδειγμα
Δύο ημιζωές
A₀=800 Bq.
Λύση
A=200 Bq.
Ορισμός
2,5 MBq.
Λύση
2,5×10⁶ φθείρεται s⁻¹ κατά μέσο όρο.
A=λN
λ=2,0×10⁻⁵ s⁻¹, N=3,0×10⁸.
Λύση
A=6,0×10³ Bq.