Radioaktīvā aktivitāte un bekerels

Aktivitāte ir sabrukšanas ātrums

Ja ir N nestabilu kodolu ar sabrukšanas konstanti λ, sagaidāmā aktivitāte ir A = λN. Mātes kodolu skaitam eksponenciāli samazinoties, aktivitāte samazinās ar to pašu koeficientu. Lielai populācijai tas ir vidējais ātrums; mazas aktivitātes gadījumā īsos laika intervālos faktiskais notikumu skaits statistiski svārstās ap sagaidāmo vērtību.

Bekerels nav enerģijas mērs

Diviem avotiem var būt vienāda aktivitāte Bq, bet ļoti atšķirīga izdalītā enerģija vienā sabrukšanā. Viens notikums var dot zemas enerģijas beta daļiņu, cits — enerģiskāku daļiņu vai gamma fotonu. Bq skaita kodolpārvērtības, nevis džoulus, zīvertus vai „bīstamību“. Radiācijas iedarbībai jāņem vērā starojuma veids un enerģija, ģeometrija, ekspozīcijas laiks un mijiedarbība ar audiem.

Kāpēc skaitīšanas ātrums atšķiras no aktivitātes

Detektors gandrīz nekad nereģistrē katru avota pārvērtību. Tikai daļa daļiņu vai fotonu sasniedz jutīgo tilpumu, daļa tiek absorbēta ceļā, un detektora efektivitāte ir atkarīga no enerģijas un starojuma veida. Ir arī fona signāls. Tāpēc skaitīšanas ātrums ir eksperimentāls rezultāts, ko ietekmē ģeometrija, absorbcija, efektivitāte un fons, savukārt aktivitāte raksturo pašu avotu.

Aktivitāte, pussabrukšanas periods un daudzums ir saistīti

Sabrukšanas konstanti un pussabrukšanas periodu saista λ = ln2/T_1/2. Ja radioaktīvo kodolu skaits ir vienāds, īsāks pussabrukšanas periods nozīmē lielāku λ un lielāku aktivitāti. Zinot A un λ, var novērtēt N = A/λ. Parauga masa viena pati aktivitāti nenosaka — izšķirošs ir izotopu sastāvs un konkrētais nuklīds.

Atrisināti piemēri

1. Pārvērtības minūtē

Avotā 60 s laikā notiek 2400 pārvērtību. Kāda ir aktivitāte?

2. No N un λ

Ja N = 5×10⁸ un λ = 2×10⁻⁴ s⁻¹, aprēķiniet A.

3. Bq un skaitīšana

Vai 10 kBq avotam detektorā jādod 10 000 counts/s?