Atividade radioativa e becquerel
A atividade radioativa indica quantas transformações nucleares ocorrem por unidade de tempo. A unidade SI é o becquerel: 1 Bq = 1 transformação por segundo. A atividade é uma propriedade da fonte; não é a mesma grandeza que a taxa de contagem detetada, a dose absorvida ou o efeito biológico.
A atividade é uma taxa de decaimento
Se existirem N núcleos instáveis e cada um tiver constante de decaimento λ, a atividade esperada é A = λN. À medida que a população de núcleos pai decai, a atividade diminui com o mesmo fator exponencial que N.
Calculador de atividade
O becquerel não mede energia
Duas fontes podem ter a mesma atividade e emitir radiação com energias de partículas ou fotões muito diferentes. Inversamente, uma fonte de baixa atividade pode permanecer detetável durante muito tempo se a sua semivida for longa. O becquerel conta transformações por segundo; não indica quanta energia cada transformação liberta.
Porque a taxa de contagem e a atividade diferem
Um detetor regista normalmente apenas parte da radiação emitida por uma fonte. Alguma radiação segue noutras direções, alguma é absorvida antes de atingir o detetor e o próprio detetor pode não registar todas as interações. As contagens de fundo acrescentam outra contribuição. Converter a taxa de contagem em atividade da fonte exige, por isso, um modelo de medição calibrado.
Atividade, semivida e quantidade estão relacionadas
Como λ = ln 2 / T½, um dado número de núcleos tem maior atividade quando a semivida é mais curta. Mas comparar massas iguais de radionuclídeos diferentes exige também converter a massa em número de núcleos. Por isso, a atividade não pode ser inferida apenas a partir da massa sem conhecer o nuclídeo.
Exemplos resolvidos
1. Converter transformações em becqueréis
Solução
Uma fonte sofre 2 400 transformações em 60 s. A sua atividade média é 2 400/60 = 40 Bq.
2. Usar A = λN
Solução
Para N = 5,0 × 10⁸ núcleos e λ = 2,0 × 10⁻⁴ s⁻¹, A = λN = 1,0 × 10⁵ Bq.
3. Distinguir atividade de contagens
Solução
Uma fonte de 10 kBq não garante que o detetor indique 10 000 contagens/s. A taxa medida pode ser inferior devido ao ângulo sólido, à absorção e à eficiência do detetor, e pode incluir o fundo.