Actividad radiactiva y becquerel
La actividad radiactiva indica cuántas transformaciones nucleares se producen por unidad de tiempo. Su unidad SI es el becquerel: 1 Bq = 1 transformación por segundo. La actividad es una propiedad de la fuente; no es la misma magnitud que la tasa de cuentas detectada, la dosis absorbida ni el efecto biológico.
La actividad es una tasa de desintegración
Si hay N núcleos inestables y cada uno tiene constante de desintegración λ, la actividad esperada es A = λN. A medida que disminuye la población de núcleos padre, la actividad disminuye con el mismo factor exponencial que N.
Calculadora de actividad
El becquerel no mide energía
Dos fuentes pueden tener la misma actividad y emitir radiaciones con energías de partículas o fotones muy diferentes. A la inversa, una fuente de baja actividad puede seguir siendo detectable durante mucho tiempo si su semivida es larga. El becquerel cuenta transformaciones por segundo; no indica cuánta energía libera cada transformación.
Por qué la tasa de cuentas y la actividad son distintas
Un detector suele registrar solo una parte de la radiación emitida por una fuente. Parte viaja en otras direcciones, parte se absorbe antes de llegar al detector y el propio detector puede no registrar todas las interacciones. Las cuentas de fondo añaden otra contribución. Por tanto, convertir una tasa de cuentas en actividad de la fuente requiere un modelo de medida calibrado.
Actividad, semivida y cantidad están relacionadas
Como λ = ln 2 / T½, un número dado de núcleos presenta mayor actividad cuanto menor es su semivida. Pero comparar masas iguales de radionúclidos distintos exige además convertir la masa en número de núcleos. Por eso la actividad no puede deducirse solo a partir de la masa sin conocer el radionúclido.
Ejemplos resueltos
1. Convertir transformaciones a becquereles
Solución
Una fuente experimenta 2 400 transformaciones en 60 s. Su actividad media es 2 400/60 = 40 Bq.
2. Usar A = λN
Solución
Para N = 5,0 × 10⁸ núcleos y λ = 2,0 × 10⁻⁴ s⁻¹, A = λN = 1,0 × 10⁵ Bq.
3. Distinguir actividad y cuentas
Solución
Una fuente de 10 kBq no garantiza que el detector indique 10 000 cuentas/s. La tasa medida puede ser menor debido al ángulo sólido, la absorción y la eficiencia del detector, y además puede incluir el fondo.