O que é Curie – Unidade de Radioatividade – Definição

A unidade original para medir a quantidade de radioatividade era o curie (símbolo Ci), que é uma unidade de radioatividade não SI definida em 1910. Um curie foi originalmente nomeado em homenagem a Pierre Curie , mas foi considerado pelo menos por alguns como em homenagem a Marie Curie também. Um 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 como 1Ci = 3,7 x 10 ¹⁰ desintegrações por segundo . Portanto:

1Ci = 3,7 x 10 ¹⁰ Bq = 37 GBq

Um curie é uma grande quantidade de atividade. O corpo humano típico contém aproximadamente 0,1 μCi (14 mg) de potássio-40 que ocorre naturalmente. Além disso, um corpo humano contendo 16 kg de carbono também teria cerca de 0,1 μCi de carbono-14 (24 nanogramas). As atividades medidas em uma usina nuclear (exceto combustível irradiado) geralmente têm atividade mais baixa que o curie, e os seguintes múltiplos são frequentemente usados:

1 mCi (milicurie) = 1E-3 Ci

1 µCi (microcurie) = 1E-6 Ci

Embora seu uso continuado seja desencorajado por muitas instituições, o curie ainda é amplamente utilizado em todo o governo, indústria e medicina do mundo.

Curie – Exemplos

A relação entre a meia-vida e a quantidade de radionuclídeo necessária para gerar uma atividade de um curie 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 1 curie 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 1 curie 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.