Qué es la Unidad de Radioactividad – Actividad – Definición

Unidades de radiactividad

Como se escribió, la radiactividad (actividad de ciertos radionucleidos) es el proceso por el cual un núcleo inestable se desintegra espontáneamente y al azar para formar un núcleo diferente (o un estado de energía diferente: desintegración gamma), emitiendo radiación en forma de particiones atómicas o alta rayos de energía Esta descomposición ocurre a una velocidad constante y predecible que se conoce como constante de descomposición. Como resultado, una medida de radiactividad se basa en el conteo de desintegraciones por segundo. La actividad depende solo del número de desintegraciones por segundo, no del tipo de desintegración, la energía de los productos de desintegración o los efectos biológicos de la radiación. Se puede utilizar para caracterizar la tasa de emisión de radiación ionizante.

Las unidades de radiactividad (el curie y el becquerel) también se pueden utilizar para caracterizar una cantidad total de liberaciones controladas o accidentales de átomos radiactivos . Debido a que la probabilidad de descomposición es una cantidad física fija, para un número conocido de átomos de un radionúclido particular, un número predecible decaerá en un tiempo dado. Por ejemplo, según la Comisión de Seguridad Nuclear (NSC) de Japón, las cantidades totales de actividad liberadas durante el accidente de Fukushima Daiichi entre el 11 de marzo y el 5 de abril fueron de aproximadamente 130 PBq (petabecquerels, 3.5 megacuries) para el yodo-131 y 11 PBq para el cesio -137.

Según UNSCEAR, de 1998 a 2002, las emisiones medias anuales mundiales de tritio a la atmósfera y al medio acuoso de las instalaciones nucleares se estimaron en 11.7 PBq y 16.0 PBq, respectivamente. Tenga en cuenta que el tritio emite partículas beta de baja energía con un rango corto en los tejidos corporales y, por lo tanto, representa un riesgo para la salud como resultado de la exposición interna solo después de la ingestión en agua potable o alimentos, o la inhalación o absorción a través de la piel. Según la ICRP, un tiempo medio biológico de tritio es de 10 días para HTO y 40 días para OBT (tritio unido orgánicamente) formado a partir de HTO en el cuerpo de adultos.

Ver también: FUENTES, EFECTOS Y RIESGOS DE LA RADIACIÓN IONIZANTE, UNSCEAR 2016, ISBN: 978-92-1-142316-7.

Históricamente, la unidad original para medir la cantidad de radiactividad fue el curie (símbolo Ci), que es una unidad de radiactividad no SI definida en 1910. La unidad SI para medir la cantidad de radiactividad es el bequerel (símbolo Bq). El becquerel se nombra en honor de Henri Becquerel. Rutherford (símbolo Rd) también es una unidad no SI definida como la actividad de una cantidad de material radiactivo en el que un millón de núcleos decaen por segundo. Esta unidad se introdujo en 1946, pero después de que se introdujera el becquerel en 1975, el rutherford quedó obsoleto.

Ejemplo: cálculo de radiactividad

Una muestra de material contiene 1 microgramo de yodo-131. Tenga en cuenta que el yodo-131 desempeña un papel importante como isótopo radiactivo presente en los productos de fisión nuclear , y es un importante contribuyente a los riesgos para la salud cuando se libera a la atmósfera durante un accidente. El yodo 131 tiene una vida media de 8.02 días.

Calcular:

1. El número de átomos de yodo-131 inicialmente presentes.
2. La actividad del yodo-131 en curies.
3. El número de átomos de yodo-131 que permanecerán en 50 días.
4. El tiempo que le llevará a la actividad alcanzar 0.1 mCi.

Solución:

1. El número de átomos de yodo-131 se puede determinar usando la masa isotópica como se muestra a continuación.

N _I-131 = m _I-131 . N _A / M _I-131

N _I-131 = (1 μg) x (6.02 × 10 ²³ núcleos / mol) / (130.91 g / mol)

N _I-131 = 4.6 x 10 ¹⁵ núcleos

2. La actividad del yodo-131 en los curies se puede determinar utilizando su constante de descomposición :

El yodo-131 tiene una vida media de 8.02 días (692928 segundos) y, por lo tanto, su constante de descomposición es:

Usando este valor para la constante de desintegración podemos determinar la actividad de la muestra:

3) y 4) El número de átomos de yodo-131 que permanecerán en 50 días (N _50d ) y el tiempo que le tomará a la actividad alcanzar 0.1 mCi se puede calcular usando la ley de descomposición:

Como se puede ver, después de 50 días, el número de átomos de yodo-131 y, por lo tanto, la actividad será aproximadamente 75 veces menor. Después de 82 días, la actividad será aproximadamente 1200 veces menor. Por lo tanto, el tiempo de diez vidas medias (factor 2 ¹⁰ = 1024) se usa ampliamente para definir la actividad residual.