O que é Becquerel – Unidade de Radioatividade – Definição

A unidade SI para medir a quantidade de radioatividade é o becquerel (símbolo Bq ). O becquerel é nomeado em homenagem a Henri Becquerel, físico francês que descobriu a radioatividade em 1896. Um becquerel (1Bq) é igual a 1 desintegração por segundo .

Uma unidade mais antiga de radioatividade é o curie. O curie foi originalmente definido como equivalente ao número de desintegrações que um grama de rádio-226 sofrerá em um segundo. Atualmente, um curie é definido usando becquerels como 1Ci = 3,7 x 10 ¹⁰ desintegrações por segundo. Portanto

1Ci = 3,7 x 10 ¹⁰ Bq = 37 GBq

Um becquerel é uma quantidade muito pequena de atividade. O corpo humano típico contém aproximadamente 3,7 kBq (14 mg) de potássio-40 que ocorre naturalmente. Além disso, um corpo humano contendo 16 kg de carbono também teria cerca de 3,7 kBq de carbono 14 (24 nanogramas). As atividades medidas em uma usina nuclear (exceto combustível irradiado) geralmente têm uma atividade mais alta que o becquerel, e os seguintes múltiplos são frequentemente usados:

1 kBq (kilobecquerel) = 1E3 Bq

1 MBq (megabecquerel) = 1E6 Bq

1 GBq (gigabecquerel) = 1E9 Bq

1 TBq (terabecquerel) = 1E12 Bq

Becquerel – Exemplos

A relação entre a meia-vida e a quantidade de radionuclídeo necessária para fornecer uma atividade de 37 GBq (1 Ci) é mostrada na figura. Essa quantidade de material pode ser calculada usando λ, que é a constante de decaimento de determinado nuclídeo:

A figura a seguir ilustra a quantidade de material necessário para 37 GBq de radioatividade. É óbvio que quanto maior a meia-vida, maior a quantidade de radionuclídeo necessária para produzir a mesma atividade. Evidentemente, a substância de maior duração permanecerá radioativa por muito mais tempo. Como pode ser visto, a quantidade de material necessário para 37 GBq de radioatividade pode variar de uma quantidade muito pequena para ser vista (0,00088 grama de cobalto-60), através de 1 grama de rádio-226, e quase três toneladas de urânio-238 .

Exemplo – Cálculo de Radioatividade

Uma amostra de material contém 1 micrograma de iodo-131. Observe que o iodo-131 desempenha um papel importante como isótopo radioativo presente nos produtos de fissão nuclear e é um dos principais contribuintes para os riscos à saúde quando liberado na atmosfera durante um acidente. O iodo-131 tem uma meia-vida de 8,02 dias.

Calcular:

1. O número de átomos de iodo-131 inicialmente presentes.
2. A atividade do iodo-131 nos curies.
3. O número de átomos de iodo-131 que permanecerá em 50 dias.
4. O tempo necessário para a atividade atingir 0,1 mCi.

Solução:

1. O número de átomos de iodo-131 pode ser determinado usando a massa isotópica como abaixo.

N _-131 = m _I-131 . N _A / H _I-131

NI _-131 = (1 μg) x (6,02 × 10 ²³ núcleos / mol) / (130,91 g / mol)

NI _-131 = 4,6 x 10 ¹⁵ núcleos

2. A atividade do iodo-131 em curies pode ser determinada usando sua constante de decaimento :

O iodo-131 tem meia-vida de 8,02 dias (692928 seg) e, portanto, sua constante de decaimento é:

Usando esse valor para a constante de decaimento, podemos determinar a atividade da amostra:

3) e 4) O número de átomos de iodo-131 que permanecerá em 50 dias (N _50d ) e o tempo necessário para a atividade atingir 0,1 mCi podem ser calculados usando a lei de decaimento:

Como pode ser visto, após 50 dias o número de átomos de iodo-131 e, portanto, a atividade será cerca de 75 vezes menor. Após 82 dias, a atividade será aproximadamente 1200 vezes menor. Portanto, o tempo de dez meias-vidas (fator 2 ¹⁰ = 1024) é amplamente utilizado para definir a atividade residual.