Активность радионуклидов. Производные активности (удельная активность, объёмная активность, плотность загрязнения). Единицы активности

Постановлением Госстандарта от 8 февраля 1984 г. утверждены «Методические указания РД 50-454-84; внедрение и применение ГОСТ 8.417-81 «ГСИ. Единицы физических величин в области ионизирующих излучений».

Наряду с Международной системой единиц используются внесистемные единицы активности и дозовые характеристики полей ионизирующих излучений.

Употребляемое количество радиоактивных веществ принято выражать не в единицах массы, а в единицах активности радионуклида. Объясняется это следующими причинами: если количество применяемых радиоактивных веществ очень мало, измерение их массы часто представляет большие трудности; препараты обычно находятся в запаянных ампулах и не могут быть извлечены без серьезных затруднений; радиоактивные вещества часто используют в смеси с нерадиоактивными; одинаковые количества разных веществ обычно обладают различной активностью, которая со временем уменьшается.

Активность (А) - мера радиоактивности какого-либо количества радионуклида, находящегося в данном энергетическом состоянии в данный момент времени: чем больше распадов испытывают атомы данного вещества в секунду, тем больше его активность

(1.1)

Таким образом, активность - это физическая величина, характеризующая число распадов в единицу времени [31]. Единица активности радионуклида в СИ - беккерель (Бк). Беккерель равен активности радионуклида в источнике (образце), в котором за 1с происходит одно спонтанное ядерное превращение.

Применяют также дольные и кратные единицы мкБк, мБк, сБк, КБк, МБк и др.

Внесистемная единица активности - Кюри (Ки).

Кюри - единица активности радионуклида в источнике, равная активности нуклида, в котором происходит 3,7×1010 актов распада в 1 с.

Внесистемная единица активности кюри связана с Беккерелем следующим образом:

Ки = 3,7 × 1010 расп./с = 3,7× 1010 Бк;

Бк = 2,7 × 10-11 Ки.

Кроме этой основной единицы, существуют также производные единицы: милликюри (мКи), микрокюри (мкКи), килокюри (кКи) [32].

Происхождение этой единицы следующее - если в закрытый сосуд поместить радий, то вначале количество радона (эманации радия), являющегося продуктом распада радия, будет возрастать, но так как сам радон также распадается (с периодом полураспада, равным 3,82 суток), то, в конце концов, установится равновесие между вновь возникающим радоном и распадающимся. При этом число ежесекундно совершающихся актов распада будет оставаться практически постоянным, если не учитывать изменение массы самого радия, которое происходит весьма медленно, с периодом полураспада около 1600 лет. Поэтому радиоактивность радия может быть сравнена с радиоактивностью радона, находящегося в равновесии с некоторым количеством радия. Единица радиоактивности Ки представляет собой радиоактивность радона, находящегося в равновесии с одним граммом радия. Количество радона, соответствующее радиоактивности 1 Ки, имеет массу 6,51× × 10-6 г и содержит 1,78×1016 атомов. Альфа-частицы, испускаемые радоном (не учитывая последующих продуктов его распада), способны создать в воздухе ионизационный ток насыщения 0,92 мА [33].

Для измерения концентрации радиоактивного препарата иногда применяется единицы эман и махе [34]:

эман = 10-10 Ки/л воздуха или воды = 3,7 Бк/л;

махе = 3,64 эман = 3,64×10-10 Ки/л = 13,47 Бк/л;

эман = 0,275 махе.

В литературе иногда встречается упоминание о тритиевой единице (т.е.). 1 т.е. = 3,26 пКи или 120,6 мБк/л.

Активность радионуклида с течением времени уменьшается по закону радиоактивного распада:

(1.2)

где A(t), A0 - активность нуклида в источнике в текущий и начальный (t = 0) моменты времени соответственно; λ = In 2/T1/2 = 0,693/ T1/2 - постоянная распада, имеющая смысл вероятности распада ядра за 1 с и равная доле ядер, распадающихся за единицу времени; T1/2 - период полураспада - время, в течение которого распадается половина первоначального количества ядер, при этом активность радионуклида уменьшается в два раза [35].

Для смеси радионуклидов суммарная активность А определяется из уравнения:

(1.3)

где A0i - активность i-го нуклида в момент времени t = 0; λi - постоянная распада i-го нуклида.

Поскольку радиоактивные вещества могут находиться в различных физических состояниях, то наряду с основным понятием активности используются производные от нее величины.

Концентрация активности радиоактивного вещества часто определяется величиной удельной Аm (или объемной АV) активности, представляющей отношение активности (А) радионуклида в исследуемом веществе к его массе (m) или объему (V) [32].

(1.4)

Перейти на страницу: 1 2


Другие статьи

Информационное обеспечение деятельности в экологической сфере
Актуальность Обладание экологической информацией имеет первостепенное значение для последовательного и эффективного решения задач обеспечения рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды всеми субъектами, участвующими в этом процессе. ...

 
 
 

2018 Копирайт : www.ecologyreality.ru