Qu’est-ce que Becquerel – Unité de radioactivité – Définition

L’unité SI pour mesurer la quantité de radioactivité est le becquerel (symbole Bq ). Le becquerel est nommé en l’honneur d’Henri Becquerel, un physicien français qui a découvert la radioactivité en 1896. Un becquerel (1Bq) équivaut à 1 désintégration par seconde .

Une unité de radioactivité plus ancienne est le curie. Le curie a été initialement défini comme équivalent au nombre de désintégrations qu’un gramme de radium-226 subira en une seconde. Actuellement, un curie est défini en utilisant des becquerels comme 1Ci = 3,7 x 10 ¹⁰ désintégrations par seconde. Donc

1Ci = 3,7 x 10 ¹⁰ Bq = 37 GBq

Un becquerel représente une très petite quantité d’activité. Le corps humain typique contient environ 3,7 kBq (14 mg) de potassium 40 naturel. De plus, un corps humain contenant 16 kg de carbone aurait également environ 3,7 kBq de carbone 14 (24 nanogrammes). Les activités mesurées dans une centrale nucléaire (à l’exception du combustible irradié) ont souvent une activité plus élevée que le becquerel, et les multiples suivants sont souvent utilisés:

1 kBq (kilobecquerel) = 1E3 Bq

1 MBq (mégabecquerel) = 1E6 Bq

1 GBq (gigabecquerel) = 1E9 Bq

1 TBq (terabecquerel) = 1E12 Bq

Becquerel – Exemples

La relation entre la demi-vie et la quantité de radionucléide nécessaire pour donner une activité de 37 GBq (1 Ci) est illustrée sur la figure. Cette quantité de matière peut être calculée en utilisant λ, qui est la constante de désintégration de certains nucléides:

La figure suivante illustre la quantité de matériel nécessaire pour 37 GBq de radioactivité. Il est évident que plus la demi-vie est longue, plus la quantité de radionucléide nécessaire pour produire la même activité est importante. Bien sûr, la substance à longue durée de vie restera radioactive pendant beaucoup plus longtemps. Comme on peut le voir, la quantité de matière nécessaire pour 37 GBq de radioactivité peut varier d’une quantité trop petite pour être vue (0,00088 gramme de cobalt-60), à travers 1 gramme de radium-226, à près de trois tonnes d’ uranium-238 .

Exemple – Calcul de la radioactivité

Un échantillon de matériau contient 1 mikrogramme d’iode 131. Il convient de noter que l’iode 131 joue un rôle majeur en tant qu’isotope radioactif présent dans les produits de fission nucléaire et qu’il contribue de façon importante aux risques pour la santé lorsqu’il est rejeté dans l’atmosphère lors d’un accident. L’iode 131 a une demi-vie de 8,02 jours.

Calculer:

1. Le nombre d’atomes d’iode-131 initialement présents.
2. L’activité de l’iode 131 dans les curies.
3. Le nombre d’atomes d’iode 131 qui resteront dans 50 jours.
4. Temps nécessaire à l’activité pour atteindre 0,1 mCi.

Solution:

1. Le nombre d’atomes d’iode-131 peut être déterminé en utilisant la masse isotopique comme ci-dessous.

N _I-131 = m _I-131 . N _A / M _I-131

N _I-131 = (1 μg) x (6,02 × 10 ²³ noyaux / mol) / (130,91 g / mol)

N _I-131 = 4,6 x 10 ¹⁵ noyaux

2. L’activité de l’iode 131 dans les curies peut être déterminée en utilisant sa constante de désintégration :

L’iode 131 a une demi-vie de 8,02 jours (692928 s) et donc sa constante de désintégration est:

En utilisant cette valeur pour la constante de désintégration, nous pouvons déterminer l’activité de l’échantillon:

3) et 4) Le nombre d’atomes d’iode-131 qui resteront dans 50 jours (N _50d ) et le temps qu’il faudra pour que l’activité atteigne 0,1 mCi peuvent être calculés en utilisant la loi de décroissance:

Comme on peut le voir, après 50 jours, le nombre d’atomes d’iode 131 et donc l’activité sera environ 75 fois plus faible. Après 82 jours, l’activité sera environ 1200 fois plus faible. Par conséquent, le temps de dix demi-vies (facteur 2 ¹⁰ = 1024) est largement utilisé pour définir l’activité résiduelle.