MendeleevHọc
Tiếng ViệtVI

Hoạt độ phóng xạ và becquerel

Hoạt độ phóng xạ cho biết có bao nhiêu biến đổi hạt nhân xảy ra trong một đơn vị thời gian. Đơn vị SI là becquerel: 1 Bq = 1 biến đổi mỗi giây. Hoạt độ là tính chất của nguồn, không phải tốc độ đếm của detector, liều hấp thụ hay hiệu ứng sinh học.

Hoạt độ là tốc độ phân rã

Nếu có N hạt nhân không bền với hằng số phân rã λ, hoạt độ kỳ vọng là A=λN. Khi số hạt nhân mẹ giảm theo hàm mũ, hoạt độ cũng giảm theo cùng hệ số.

Máy tính hoạt độ

NAA=λNλ = A/N
Với cùng một radionuclide, A tỉ lệ với N; độ dốc là hằng số phân rã λ.

Becquerel không phải đơn vị năng lượng

Hai nguồn có thể cùng hoạt độ nhưng mỗi phân rã phát ra hạt hoặc photon có năng lượng rất khác nhau. Bq chỉ đếm số biến đổi mỗi giây; nó không cho biết năng lượng của mỗi sự kiện hay năng lượng hấp thụ trong vật chất.

Do đó Bq, Gy và Sv mô tả những đại lượng vật lý khác nhau.

Vì sao tốc độ đếm khác hoạt độ

Detector thường chỉ ghi một phần bức xạ phát ra. Góc khối, khoảng cách, hấp thụ, hiệu suất detector, ngưỡng năng lượng và phông nền đều ảnh hưởng tốc độ đếm.

Muốn chuyển tốc độ đếm thành hoạt độ nguồn phải có mô hình đo đã hiệu chuẩn.

Hoạt độ, chu kỳ bán rã và lượng chất liên hệ với nhau

Vì λ=ln2/T½, với cùng N thì nuclide có bán rã ngắn hơn có hoạt độ lớn hơn. Khi so sánh cùng khối lượng của các nuclide khác nhau, còn phải đổi khối lượng thành số hạt nhân N bằng khối lượng mol và hằng số Avogadro.

Chỉ biết khối lượng chưa đủ để suy ra hoạt độ.

Ví dụ có lời giải

1. Đổi số biến đổi sang Bq

Lời giải

2400 biến đổi trong60 s cho hoạt độ trung bình 2400/60=40 Bq.

2. Dùng A=λN

Lời giải

N=5,0×10⁸ và λ=2,0×10⁻⁴ s⁻¹ cho A=1,0×10⁵ Bq.

3. Tách hoạt độ khỏi số đếm

Lời giải

Nguồn10 kBq không bảo đảm detector hiển thị10000 counts/s vì hình học, hấp thụ, hiệu suất và phông nền đều ảnh hưởng.