Единицы измерения радиоактивности

Для сравнительной оценки радиоактивности горных пород применяются два вида единиц: единицы активности, или содержания в породах радиоактивных элементов, и единицы дозы, определяющие меру воздействия радиоактивных излучений на вещество.

В первом случае активность А вещества определяется числом актов распада в единицу времени.

В системе СИ абсолютную радиоактивность оценивают в беккерелях (Бк). Под 1 Бк понимают количество любого радиоактивного изотопа, в котором в 1 с происходит в среднем один распад

1 Бк=1 распад/с.

Производные от беккереля: мегабеккерель (10⁶ Бк), гигабеккерель (10⁹) и др.

В практике иногда используют внесистемную единицу активности кюри – количество радиоактивного изотопа, в котором происходит 3,7×10¹⁰ распадов в 1 с (столько же, сколько в 1 г Ra).

1 Ки=37×10⁹ Бк.

Согласно уравнению радиоактивного равновесия (1.10) активность элементов радиоактивных рядов может быть выражена через активность его родоначальника

,

где n – количество элементов в ряду.

Иными словами, чтобы оценить радиоактивность уранового или ториевого ряда, достаточно знать количество урана или тория. Это обстоятельство очень упрощает изучение радиоактивности пород, так как в случае радиоактивного равновесия отпадает необходимость в определении содержаний тех радиоактивных элементов, которые входят в состав рядов.

Концентрацию радиоактивного изотопа в некотором веществе оценивают удельной массовой Бк/кг и удельной объемной Бк/м³ активностью. Концентрации радона и других газообразных радиоэлементов выражают в Бк/л.

Активность изотопа пропорциональна произведению постоянной распада l на число ядер радиоактивного вещества N. В этом случае число ядер изотоп, соответствующее активности в 1 Бк:

,

а масса:

где М – относительная атомная масса изотопа;

– период его полураспада;

– число Авогадро.

Из формулы следует, что масса радиоактивных элементов, соответствующая заданной активности, возрастает с увеличением периода полураспада.

Например, масса радия, имеющая активность 10⁶ Бк, =1590 лет, составляет 27×10^{-6 г. Масса урана при той же активности ( =4,49}×10⁹ лет) составляет 80 г.

Для характеристики g-активности вещества используют величину радиевого g-элемента Э_g и внесистемную единицу миллиграмм-эквивалент радия (мг-экв. Ra) – количество изотопа, g-излучение которого обладает такой же ионизационной способностью (в воздухе), как и g-излучение 1 мг ²²⁶Ra (вместе с продуктами его распада) после прохождения через платиновый фильтр толщиной 0,5 мм.

Основные радиологические величины и единицы