Atividade (física)
Tamanho físico | |||||||
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Sobrenome | atividade | ||||||
Símbolo de fórmula | |||||||
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A atividade ou taxa de decaimento de uma quantidade de substância radioativa é o número de decaimentos nucleares por intervalo de tempo. A unidade SI de atividade é o Becquerel (Bq). 1 Bq corresponde a uma desintegração do núcleo por segundo. Uma unidade de medida obsoleta é o curie (Ci). O seguinte se aplica: 1 Ci = 3,7 • 10 10 Bq. O símbolo usual para a atividade é .
Na medicina nuclear , a atividade de uma preparação é medida em um ativímetro antes de ser usada .
definição
Em geral, o número de átomos radioativos em uma preparação diminui com o tempo como resultado do processo de decaimento . A atividade é definida como:
- .
Portanto, é uma quantidade dependente do tempo e proporcional ao número . No entanto, pode ser constante se os átomos do mesmo radionuclídeo forem regenerados em equilíbrio com a decomposição (ver equilíbrio secular ).
Constante de decadência e lei de decadência
Todo radionuclídeo possui uma constante de decaimento (lambda), que indica a probabilidade por intervalo de tempo de decaimento de um único núcleo atômico. Portanto, a atividade de uma amostra de átomos no momento pode ser expressa como
- .
A lei da decadência segue desta
- ,
onde está o número de átomos no momento . Uma vez que a atividade é proporcional ao número de átomos radioativos na preparação, segue a mesma lei exponencial de decaimento:
- .
Existe uma relação entre e a meia-vida
- .
Atividade específica
A atividade relacionada a uma massa é chamada de atividade específica . Dois tamanhos diferentes são chamados por este nome:
- Atividade por massa do radionuclídeo puro, ou
- Atividade através da massa do respectivo elemento químico em composição isotópica natural.
Em qualquer caso, a unidade de medida SI é Becquerel dividido por quilogramas, Bq / kg.
Em casos individuais, atividades específicas definidas de maneira diferente - atividade por meio da massa do composto químico ou atividade por meio da massa de uma determinada mistura de substâncias em cada caso - podem ser úteis. A informação sobre uma atividade específica, portanto, só faz sentido se for claramente definido a que massa de referência se refere.
Como mencionado, a atividade é proporcional ao número de átomos e, portanto, também à massa do radionuclídeo puro. Portanto, ao se referir a esta massa, a atividade específica não depende do tempo de medição, mas é uma propriedade constante do radionuclídeo.
Importância da atividade na proteção radiológica
Não é possível estabelecer diretamente uma relação entre a atividade de uma substância e o efeito nocivo para os seres humanos. Os raios do decaimento radioativo têm efeitos prejudiciais muito diferentes ( eficácia biológica ), dependendo de seu tipo e energia cinética . O fator decisivo é o equivalente de dose (dado em unidades Sievert ), que resulta da dose absorvida e um fator de ponderação de radiação . Sem saber o tipo e a energia da radiação, apenas as doses administradas no Sievert podem ser comparadas entre si.
Sob certas condições ( radionuclídeo conhecido , tipo conhecido de absorção, etc.), o fator de conversão de dose pode ser usado para calcular aproximadamente o equivalente de dose a partir da atividade da substância absorvida.
literatura
- Hanno Krieger: Noções básicas de física da radiação e proteção contra radiação . Vieweg + Teubner, 2007, ISBN 978-3-8351-0199-9
Evidência individual
- ↑ Krieger, consulte a lista de literatura, p. 124
- ↑ A. Wiechen, H. Rühle, K. Vogl: Determination of the mass-related activity of radionuclides. Federal min. para proteção ambiental, 2013, ISSN 1865-8725