방사능과 베크렐
방사능은 단위시간당 일어나는 핵변환의 수이다. SI단위 베크렐은 1 Bq=초당 1번의 핵변환이다. 방사능은 선원의 성질이며 검출기 계수율, 흡수선량, 생물학적 영향과 같은 양이 아니다.
방사능은 붕괴율이다
N개의 불안정한 핵이 있고 붕괴상수가 λ이면 기대 방사능은 A=λN이다. 모핵 수가 지수적으로 줄면 방사능도 같은 인자로 감소한다.
방사능 계산기
베크렐은 에너지 단위가 아니다
같은 방사능을 가진 두 선원도 한 붕괴가 방출하는 입자나 광자 에너지는 크게 다를 수 있다. Bq는 매초 몇 번 변환하는지만 말하며, 한 사건의 에너지나 흡수선량을 말하지 않는다.
따라서 Bq, Gy, Sv는 서로 다른 물리량의 단위이다.
계수율과 방사능이 다른 이유
검출기는 방출된 방사선 전부를 기록하지 않는다. 입체각, 거리, 흡수, 검출효율, 문턱값, 배경계수가 계수율을 바꾼다.
계수율을 선원 방사능으로 바꾸려면 보정된 측정모델이 필요하다.
방사능·반감기·핵수의 연결
λ=ln2/T½이므로 N이 같다면 반감기가 짧은 핵종이 더 높은 방사능을 갖는다. 서로 다른 핵종의 같은 질량을 비교하려면 몰질량과 아보가드로 상수로 핵수 N을 계산해야 한다.
질량만으로 방사능을 알 수 없는 이유다.
예제
1. 변환수를 Bq로
풀이
60 s 동안2400번이면 평균 방사능은2400/60=40 Bq.
2. A=λN
풀이
N=5.0×10⁸, λ=2.0×10⁻⁴ s⁻¹이면 A=1.0×10⁵ Bq.
3. 방사능과 계수 분리
풀이
10 kBq 선원이 반드시10000 counts/s를 만들지는 않는다. 기하, 흡수, 효율, 배경이 영향을 준다.