Ռադիոակտիվ աղբյուրի ակտիվություն

Ռադիոակտիվ աղբյուրի ակտիվություն, միավոր ժամանակում ռադիոակտիվ տրոհումների քանակը։

Ակտիվության տեսակներ

• Տեսակարար ակտիվություն` ռադիոակտիվ աղբյուրի միավոր զանգվածին բաժին ընկնող ակտիվություն
• Ծավալային ակտիվություն` ռադիոակտիվ աղբյուրի միավոր ծավալին բաժին ընկնող ակտիվություն
• Մակերևույթային ակտիվություն` ռադիոակտիվ աղբյուրի միավոր մակերեսին բաժին ընկնող ակտիվություն

Ակտիվության չափման միավորներ

Միավորների միջազգային համակարգում ակտիվության չափման միավորը բեքերելն է (Բք, Bq), 1 Բք = վ⁻¹: Եթե աղբյուրի ակտիվությունը 1 Բք է, ապա 1 վայրկյանում միջինում մեկ տրոհում է լինում։

Այլ չափման միավորներ

• կյուրի` (Կի, Ci), 1 Կի = 3,7×10¹⁰ Բք
• ռեզերֆորդ (Ռդ, Rd), 1 Ռդ = 10⁶ Բք (հազվադեպ է օգտագործվում)

Տեսակարար ակտիվությունը չափում են Բք/կգ (Bq/kg), ավելի քիչ՝ Կի/կգ - ներով։

Ծավալային ակտիվությունը չափում են Բք/մ³ կամ Բք/լ։

Մակերևույթային ակտիվությունը չափում են Բք/մ² կամ Կի/կմ², (1 Կի/կմ² = 37 կԲք/մ²)։

Ակտիվության կախումը ժամանակից

Ակտիվությունը (կամ տրոհման արագությունը) կախված է ժամանակից հետևյալ բանաձևով

$A(t)=-{\frac {dN}{dt}}=\lambda N={\frac {\ln 2}{T_{1/2}}}\,N_{0}\,2^{-t/T_{1/2}}={\frac {\ln 2}{T_{1/2}}}\,{\frac {m}{\mu }}\,N_{A}\,2^{-t/T_{1/2}}=A_{0}\,2^{-t/T_{1/2}},$

ուր

• N_A — Ավոգադրոյի թիվն է
• T_1/2 — կիսատրոհման պարբերությունն է
• N(t) — տվյալ տիպի ռադիոակտիվ միջուկների քանակը
• N₀ — ռադիոակտիվ միջուկների սկզբանական քանակը
• λ — տրոհման հաստատունն է
• μ — ռադիոակտիվ միջուկների մոլային զանգվածն է
• m — նմուշի զանգվածն է

Աղբյուրի ակտիվության որոշում

Իմանալով աղբյուրը կազմող նյութի կիսատրոհման պարբերությունը (T_1/2) և մոլային զանգվածը (μ), ինչպես նաև աղբյուրի m զանգվածը, հնարավոր է որոշել միավոր ժամանակում (t) տրոհումների քանակը հետևյալ բանաձևով

$N(t)=N_{0}\left(1-2^{-t/T_{1/2}}\right),$

ուր $N_{0}={\frac {m}{\mu }}N_{A}$ — միջուկների սկզբնական քանակն է։ Ակտիվությունը հավասար է N(t) -ի t -ի նկատմամբ ածանցյալին։

$A=-dN(t)/dt={\frac {N_{0}\ln 2}{T_{1/2}}}\cdot 2^{-t/T_{1/2}}.$

Եթե կիսատրոհման պարբերությունը շատ ավելի մեծ է, քան չափողական ժամանակը՝ $(t\ll T_{1/2}),$ ապա ակտիվությունը կարող ենք համարել անփոփոխ։ Այս դեպքում կարող ենք գրել հետևյալ հավասարումը

$A={\frac {N_{0}\ln 2}{T_{1/2}}}.$

$\lambda ={\frac {\ln 2}{T_{1/2}}}$ մեծությունը կոչվում է ռադիոնուկլիդի տրոհման հաստատուն։ Դրա հակադարձ մեծությունը կոչվում է կյանքի տևողություն, ( $\tau =1/\lambda ={\frac {T_{1/2}}{\ln 2}}$), որը ցույց է տալիս ժամանակը, որի ընթացքում ռադիոնուկլիդի քանակությունը նվազում է е անգամ։

Հաճախ պետք է լինում որոշել ռադիոնուկլիդի կիսատրոհման պարբերությունը իմանալով ակտիվությունը և միջուկների սկզբնական քանակությունը։ Կիսատրոհման պարբերությունը կարող ենք որոշել հետևյալ բանաձևով։

$T_{1/2}={\frac {N_{0}\ln 2}{A}}.$

Օրինակներ

• ռադիում-226-ի տեսակարար ակտիվությունը կազմում է 1 Կի/գ
• Մայրցամաքների վրա ռադոնի ծավալային ակտիվությունը կազմում է 10…100 Բք/մ³
• Չեռնոբիլի ԱԷԿ-ի մոտակայքում ցեզիում-137-ի մակերևույթային ակտիվությունը հասնում է մի քանի տասնյակ Կի/կմ²

Տես նաև

• Բանանային էքվիվալենտ