Qué es Rutherford – Unidad de Radioactividad – Definición

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. 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 bequerel en 1975, el rutherford quedó obsoleto.

Actualmente, un rutherford es equivalente a un megabecquerel :

1Rd = 1 x 10 ⁶ Bq = 1 MBq

Una rutina es una gran cantidad de actividad. El cuerpo humano típico contiene aproximadamente 0.0037 Rd (14 mg) de potasio-40 natural. Además, un cuerpo humano que contiene 16 kg de carbono también tendría alrededor de 0.0037 Rd de carbono-14 (24 nanogramos).

Rutherford – Ejemplos

En la figura se muestra la relación entre la vida media y la cantidad de radionúclido requerida para dar una actividad de un rutherford. Esta cantidad de material se puede calcular usando λ, que es la constante de descomposición de ciertos nucleidos:

La siguiente figura ilustra la cantidad de material necesario para 37 kilorutherford de radioactividad. Es obvio que cuanto más larga es la vida media, mayor es la cantidad de radionúclido necesaria para producir la misma actividad. Por supuesto, la sustancia de vida más larga permanecerá radiactiva durante mucho más tiempo. Como se puede ver, la cantidad de material necesaria para 37 kRd de radioactividad puede variar desde una cantidad demasiado pequeña para ser vista (0.00088 gramos de cobalto-60), hasta 1 gramo de radio-226, hasta casi tres toneladas de uranio-238 .

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.