Rádioaktívna aktivita a becquerel

Aktivita je rýchlosť rozpadu

Ak je vo vzorke N nestabilných jadier a každé má rozpadovú konštantu λ, očakávaná aktivita je A = λN. S exponenciálnym úbytkom materských jadier klesá rovnakým faktorom aj aktivita.

Rozpadová konštanta má jednotku s⁻¹ a s polčasom súvisí λ = ln2/T₁/₂. Po jednom polčase teda klesne na polovicu nielen počet nerozpadnutých jadier, ale aj aktivita vzorky.

Becquerel je malá jednotka

Zdroj s aktivitou 1 Bq má v priemere jednu jadrovú premenu za sekundu, jednotlivé udalosti sú však náhodné. Laboratórne a medicínske zdroje majú často aktivity v kBq, MBq alebo GBq. Predpona mení iba číselnú mierku.

Vysoká aktivita sama neurčuje druh žiarenia ani energiu jednej premeny. Dva zdroje s rovnakým počtom premien za sekundu môžu mať veľmi odlišné spektrá a iný spôsob interakcie s látkou.

Početnosť impulzov nie je aktivita

Detektor zachytí iba časť premien v zdroji. Výsledok ovplyvňuje účinnosť, geometria, priestorový uhol, absorpcia, energetický prah a pozadie. Tisíc impulzov za sekundu preto automaticky neznamená aktivitu 1000 Bq.

V jednoduchom modeli možno čistú početnosť zapísať R = εgA, kde ε opisuje účinnosť detekcie a g podiel emitovaného žiarenia, ktorý zasiahne detektor. Oba faktory môžu závisieť od energie.

Merná aktivita závisí od nuklidu

Aktivita na jednotku hmotnosti sa nazýva merná aktivita. Pri rovnakom látkovom množstve dáva kratší polčas väčšie λ a väčšiu aktivitu, pretože za každú sekundu sa rozpadne väčší podiel jadier.

Dlhý polčas sám osebe neznamená automaticky malé alebo veľké riziko. Aktivita je iba jedna veličina; dôležité sú energia a druh žiarenia, množstvo látky, cesta expozície a čas.

Aktivita, dávka a riziko sú rozdielne veličiny

Becquerel meria premeny za sekundu. Gray meria energiu absorbovanú na jednotku hmotnosti a sievert navyše zohľadňuje biologickú účinnosť druhu žiarenia a ožiarenej tkane. Bez modelu prenosu energie nemožno tieto jednotky priamo prevádzať.

Aktivitu možno odhadnúť kalibrovaným detektorom, ale treba odpočítať pozadie a poznať účinnosť aj geometriu. Surový údaj počítadla nie je univerzálnou vlastnosťou zdroja, aj keď je vyjadrený v impulzoch za sekundu.

Vyriešené príklady

1. N = 10⁹ a λ = 10⁻⁴ s⁻¹

2. Po jednom polčase

3. Celková účinnosť 20 %