Radioaktyvumas ir bekerelis

Aktyvumas yra skilimo sparta

Jei yra N nestabilių branduolių, kurių skilimo konstanta λ, tikėtinas aktyvumas yra A = λN. Motininių branduolių populiacijai eksponentiškai mažėjant, tokiu pačiu koeficientu mažėja ir aktyvumas. Tai vidutinė didelės populiacijos sparta; esant mažam aktyvumui, per trumpus intervalus faktinis įvykių skaičius statistiškai svyruoja apie tikėtiną reikšmę.

Bekerelis nėra energijos matas

Du šaltiniai gali turėti vienodą aktyvumą Bq, tačiau vieno skilimo metu išskiriama energija gali labai skirtis. Vienas virsmas gali išspinduliuoti mažos energijos beta dalelę, kitas — didesnės energijos dalelę ar gama fotoną. Bq skaičiuoja branduolinius virsmus, o ne džaulius, sivertus ar „pavojingumą“. Dozei ir rizikai vertinti reikia žinoti spinduliuotės rūšį, energiją, geometriją, trukmę ir sąveiką su audiniais.

Kodėl skaičiavimo dažnis skiriasi nuo aktyvumo

Detektorius beveik niekada neužregistruoja kiekvieno šaltinio virsmo. Tik dalis dalelių ar fotonų patenka į jautrųjį tūrį, dalis sugeriama pakeliui, o detektoriaus efektyvumas priklauso nuo energijos ir spinduliuotės rūšies. Dar yra fonas. Todėl skaičiavimo dažnis yra eksperimentinis dydis, priklausantis nuo geometrijos, sugerties, efektyvumo ir fono, o aktyvumas apibūdina patį šaltinį.

Aktyvumas, pusėjimo trukmė ir kiekis yra susiję

Skilimo konstanta ir pusėjimo trukmė susietos lygtimi λ = ln2/T_1/2. Esant tam pačiam radioaktyvių branduolių skaičiui, trumpesnės pusėjimo trukmės nuklidas turi didesnę λ ir didesnį aktyvumą. Žinant A ir λ galima apskaičiuoti N = A/λ. Vien mėginio masė aktyvumo nenusako — svarbi izotopinė sudėtis ir konkretus nuklidas.

Išspręsti pavyzdžiai

1. Virsmai per minutę

Šaltinyje per 60 s įvyksta 2400 virsmų. Koks aktyvumas?

2. Iš N ir λ

Kai N = 5×10⁸, o λ = 2×10⁻⁴ s⁻¹, raskite A.

3. Bq ir skaičiavimas

Ar 10 kBq šaltinis turi duoti 10 000 counts/s detektoriuje?