· Ca urmare a tuturor tipurilor de transformări radioactive, numărul de nuclee ale unui izotop dat scade treptat. Scăderea numărului de nuclee decăzute are loc exponențial și este scrisă în următoarea formă:
unde N0 este numărul de nuclee radionuclidice în momentul referinței de timp (t = 0); l este constanta de dezintegrare, care este diferită pentru diferiți radionuclizi; N - numărul de nuclee de radionuclizi după timpul t; e este baza logaritmului natural (e = 2.713 ....). Aceasta este legea fundamentală a decăderii radioactive.
Derivarea formulei (10). Degradarea naturală radioactivă a nucleelor are loc în mod spontan, fără influență externă. Acest proces este statistic, iar pentru un nucleu unic se poate indica numai probabilitatea decăderii într-un anumit timp. Prin urmare, rata dezintegrării poate fi caracterizată de timpul t. Să fie un număr N de atomi de radionuclizi. Apoi, numărul de atomi decolorați dN în timp dt este proporțional cu numărul de atomi N și intervalul de timp dt:
Semnul minus arată că numărul de atomi inițiali scade în timp. Sa demonstrat experimental că proprietățile nucleelor nu se schimbă odată cu timpul. Rezultă că l este o valoare constantă și se numește o constantă de dezintegrare. Rezultă din (11) că l = - dN / N = const, pentru dt = 1, adică constant
l este egal cu probabilitatea de descompunere a unui radionuclid pe unitate de timp.
În (11) împărțiți partea dreaptă și cea stângă cu N și integrați:
unde N0 este numărul inițial de atomi de degradare (N0 pentru t = 0).
Formula (14) are două dezavantaje. Pentru a determina numărul de nuclee decăzute, este necesar să se cunoască N0. Dispozitivul nu există pentru determinarea acestuia. Al doilea dezavantaj - deși constanta de dezintegrare # 955; este disponibil în tabele, dar nu conține informații directe privind rata de decădere.
Pentru a scăpa de amploare # 955; Se introduce conceptul timpului de înjumătățire T (uneori menționat în literatura de specialitate ca T1 / 2). Perioada de înjumătățire este intervalul de timp în care numărul inițial de nuclee radioactive este redus la jumătate, iar numărul nucleelor decăzute într-un timp T rămâne constant
(# 955; = const).
În (10), împărțim laturile din dreapta și din stânga cu N și le reducem la forma:
Substituind expresia (16) în (10), obținem:
· Graficul (figura 2) arată dependența numărului de atomi degradanți în timpul degradării. Teoretic, curba exponențială nu poate fuziona niciodată cu axa abscisă, dar în practică se poate presupune că, după aproximativ 10-20 de jumătăți de viață, substanța radioactivă se descompune complet.
Pentru a scăpa de cantitățile N și N0, se utilizează următoarea proprietate a fenomenului de radioactivitate. Există dispozitive care înregistrează fiecare decădere. Evident, este posibil să se determine numărul de descompuneri într-un anumit interval de timp. Acesta nu este altceva decât rata decăderii radionuclidului, care poate fi numită activitate: cu cât nucleul devine mai mult decolorat în același timp, cu atât activitatea este mai mare.
Deci, activitatea este o cantitate fizică care caracterizează numărul de descompuneri radioactive pe unitatea de timp:
Pe baza definiției activității, rezultă că ea caracterizează rata tranzițiilor nucleare pe unitate de timp. Pe de altă parte, numărul tranzițiilor nucleare depinde de constanta de dezintegrare l. Se poate demonstra că:
Derivarea formulei (19). Activitatea radionuclidului caracterizează numărul de descompuneri pe unitate de timp (pe secundă) și este egală cu derivatul de timp al ecuației (14):
În consecință, activitatea inițială la momentul t = 0 este egală cu:
Pornind de la ecuația (20) și luând în considerare (21), obținem:
Unitatea de activitate în SI a trecut dezintegrare 1 / c = 1 Bq (Becquerel numit după savantul francez (1852-1908 g) a fost descoperită în 1896 an a fost radioactivitatea naturală a sărurilor de uraniu). Utilizați ca unități multiple: 1 GBq = 10 luna septembrie Bq - gigabecquerels 1 MBq = 10 iunie Bq - megabekkerel, 1 = 10 kBq 3 NT - kilobecquerels și colab.
Există, de asemenea, o unitate non-sistemică a Curie, care este retrasă din utilizare în conformitate cu GOST 8.417-81 și RD 50-454-84. Cu toate acestea, în practică și în literatură se utilizează. Pentru 1Ku se acceptă activitatea de 1g de radium.
1Ku = 3,7 x 10 10 Bq; 1Bq = 2,7 × 10 -11 Ci (23)
Se utilizează, de asemenea, unitatea de multiplicare a megakuriei: 1Mki = 1 × 10 6 Ki și cele lungi sunt millikury, 1 mKi = 10 -3 Ki; microcurie, 1 uKi = 10-6 Ci.
Substanțele radioactive pot fi într-o stare agregată diferită, inclusiv aerosol, stare suspendată într-un lichid sau în aer. Prin urmare, practica de dozimetrie utilizează deseori valoarea activității specifice, a suprafeței sau volumetrice sau a concentrației de substanțe radioactive în aer, în lichid și în sol.
Activitatea specifică, volumul și suprafața poate fi scrisă în mod corespunzător sub forma:
unde: m este masa substanței; v este volumul substanței; s este suprafața substanței.
unde: r este densitatea solului, se presupune că în Republica Belarus este egal cu 1000 kg / m 3; h - stratul rădăcină al solului, este considerat egal cu 0,2 m; s este zona de contaminare radioactivă, m 2. Apoi:
Am poate fi exprimat în Bq / kg sau KU / kg; După cum poate fi exprimat în Bq / m 2, Ku / m 2 Ku / km 2; Av poate fi exprimat în Bq / m 3 sau Ku / m 3.
În practică, se pot utiliza atât unități de măsură agregate cât și fracționare. De exemplu: Κu / km 2. Bq / cm 2. Bq / g și altele.
Minimally activitate semnificativă (MSA) - Deschide o sursă de ionizante activitate radiații în cameră sau la locul de muncă, peste care rezoluția necesară a serviciului sanitar-epidemiologice Ministerul Sănătății pentru a utiliza aceste surse de asemenea, în cazul în care această valoare este depășită activitatea semnificativ minimă specifică.
Activitate specifică minimă semnificativă (MZUA) - activitatea specifică sursei deschise de radiații ionizante în mediu sau la locul de muncă, de mai sus, care necesită permisiunea serviciului sanitar-epidemiologic al Ministerului Sănătății pentru a utiliza această sursă, în cazul în care această valoare este depășită, iar activitatea minimă semnificativă.
Activitate echivalentă cu echilibru (EEVA) produsele fiice de radon izotopilor 222 și Rn 220 Rn - ponderată suma activității volumetrice a produselor fiice de scurtă durată de radon izotop - 218 Po (AAR); 214 Pb (RaB); 212 Pb (ThB); 212 Bi (ThC) respectiv:
unde A - activitatea volumetrică a produselor fiice ale izotopilor de radon și toriu.