Активность и единицы ее измерения. Удельная, объемная и поверхностная активность.

Активность характеризует интенсивность распада радиоактивного препарата и измеряется количеством распадающихся за одну секунду ядер в данном образце. Чем больше радиоактивных превращений происходит за одну секунду в образце, тем выше его активность и тем более интенсивное излучение он создает. Поэтому, содержание радионуклида в образце, а также уровень его загрязнения радионуклидами удобно измерять не единицами массы, а активностью.

Так, например, если взять N атомов какого-либо радиоактивного изотопа, характеризующегося постоянной распада , то за время 1с будет распадаться ^. N радиоактивных ядер. Тогда активность можно рассчитать по формуле:

(6)

т.к. N = , где - масса образца, - молярная масса радионуклида, - число Авогадро, то

. (7)

Из выражения (7) следует, что активность образца тем выше, чем больше его масса.

С другой стороны, активность может быть определена по формуле:

, (8)

которая указывает, что активность не только зависит от массы изотопа, но и от его периода полураспада Т. Поэтому при равном количестве атомов радиоактивного изотопа в образцах самое интенсивное излучение будет создавать образец с более коротким периодам полураспада.

Международной единицей активности является 1 беккерель (1 Бк = 1 ). Внесистемной единицей измерения активности является 1 кюри (1 Ки = 37 млрд. расп/с или 3,7 ^. 10¹⁰ Бк), что соответствует активности 1г радия – 226.

Так как в результате распада число атомов N₀ радионуклида уменьшается в соответствии с основным законом радиоак-тивного распада, то и активность образца также уменьшается со временем по этому закону:

, (9)

где A₀ – начальная активность,

A -активность спустя время t.

Если время наблюдения t сравнимо по порядку величины с периодом полураспада Т, то можно использовать выражение:

, (10)

где к = t/T - число периодов полураспада.

Для характеристики уровня загрязнения радионуклидами каких-либо объектов используются следующие величины:

1. Удельная активность (А_m) – активность 1 кг твердых или сыпучих образцов. А_m = ^.

2. Объемная активность (А_v) – активность 1 л или 1 м³ жидких или газообразных образцов. .

3. Поверхностная активность () – активность единицы площади поверхности. .

4. Молярная активность - активность 1 моля вещества. .

Единицы активности и производные от них представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Дата добавления: 2015-12-08