Ядерные превращения

Основные  положения закона:

- количество любого радиоактивного вещества со временем уменьшается вследствие радиоактивного распада;

- расход  ядер происходит неравномерно, то  большими, то меньшими порциями;

- скорость  распада ядер постоянна, неизменна  и характерна для данного радиоактивного вещества;

- распад  ядер происходит по закону: половина  чила ядер распадается за одно  и то же время – период полураспада.

Практическое  значение закона:

- в силу  вероятностного характера распада  ядер необходимо одну и ту  же пробу считать несколько раз и длительное время;

- для  короткоживущих изотопов необходимо  правильно выбрать время счета;

- знание  периода полураспада изотопа  позволяет грамотно организовать  защиту от него;

- на  лбой момент времени можно  рассчитать радиоактивность изотопа.

Активность  радиоактивного элемента

Количество  радиоактивного вещества обычно  определят  не единицами массы, а активность данного вещества, которая равна числу распадов в единицу времени.

Чем больше радиоактивных превращений испытывает атомы данного препарата в секунду, тем больше его активность.

Как следует  из закона радиоактивного распада, активность радионуклида пропорциональна числу радиоактивных атомов, т.е. возрастает с увеличением количества вещества.

Поскольку скорость распада радиоактивных  изотопов различна, то одинаковые по массе количества различных радионуклидов имеют разную активность.

Так, если взять радионуклиды уран-238, фосфор-32 и литий-8 одинаковой массы, но с различными периодами полураспада (4,5 млрд лет, 14,3 дня, 0,89 сек соответственно), то самая высокая активность будет у лития и фосфора и очень малая у урана, так как наибольшее число распадов в 1 сек будет у первых двух изотопов.

Активность  радионуклида:

Где Аt – активность препарата через время t, А0 – исходная активность препарата; Т – период полураспада.

Старейшей, до сих пор наиболее употребительной  единицей радиоактивности является Кюри (Ки) и ее дольные единицы: миллиКюри (1 мКи=10^-3 Ки) и микроКюри (1 мкКи=10^-6 Ки). По первоначальному определению кюри есть активность одного грамма изотопа радия . Однако, для удобства измерений это определение в дальнейшем было заменено следующим:

1Ки = 3,700·10¹⁰ Бк,

где единица  активности в системе СИ в 1Бк (Беккерель) соответствует такой активности, при которой происходит один распад за 1 секунду.

Удельная  активность — активность, приходящаяся на единицу массы вещества источника.

Объёмная  активность — активность, приходящаяся на единицу объёма источника. Удельная и объёмная активности используются, как правило, в случае, когда радиоактивное вещество распределено по объёму источника.

Поверхностная активность — активность, приходящаяся на единицу площади источника. Эта величина применяется для случаев, когда радиоактивное вещество распределено по поверхности источника.

Удельная  активность измеряется в беккерелях на килограмм (Бк/кг), иногда Ки/кг и т. д. Системная единица объёмной активности — Бк/м³, часто используются также Бк/л. Системная единица поверхностной активности — Бк/м², часто используются также Ки/км² (1 Ки/км² = 37 кБк/м²).

Единицы кюри для характеристики гамма-активности непригодны. Для этих целей введена другая единица – эквивалент 1 мг радия (мг-экв. радия).

Миллиграмм-эквивалент радия – это активность любого радиоактивного препарата, гамма – излучение которого при идентичных условиях измерения создает такую же мощность экспозиционной дозы, как гамма-излучение 1 мг радия при использовании платинового фильтра толщиной 0,5 мм.