Radioaktivitás Bomlási kinetika Sugárzástan 2. Radioaktivitás Bomlási kinetika Dr. Csurgai József +36-30-5369394 jcsurgai@t-online.hu
Az aktivitás definíciója: időegységre jutó bomlások száma. Definíciója: Egysége: [A] = becquerel [Bq] 1 Bq = 1 bomlás másodpercenként = 1 dps (disintegration per second) Korábbi egysége a Curie. 1 Ci = 3.7 * 1010 Bq Az aktivitás - statisztikusan sokaságnak tekinthető számú radioaktív mag esetében - arányos a radioaktív magok számával: Minél nagyobb egy izotóp bomlási állandója, annál nagyobb aktivitást jelent ugyanannyi kémiai mennyiség.
Az egyszerű radioaktív bomlás kinetikája E1 és E2 egyenletek kombinálásával kapjuk, hogy: Felezési idő (T1/2): az az időtartam, mialatt a kiindulási aktivitás a felére csökken:
Az anyagmennyiség és az aktivitás kapcsolata
Bomlási sorok Sokszor egy izotóp (anyaelem) bomlása során keletkező termék mag (leányelem) tovább bomlik. Ilyen esetben bomlási sorról beszélünk. Pl.: Általánosan: Kérdés: hogyan függ a B aktivitása az A aktivitásától és az eltelt időtől?
Fejezzük ki a leányelem (B) mennyiségének változását (dNB). A B mennyiségét az anyaelem bomlása növeli, saját bomlása viszont csökkenti: Ez a differenciál egyenlet viszonylag egyszerűen megoldható. A megoldás t=0 NB=0 kezdeti feltétellel:
Természetes bomlási sorok Négy radioaktív család: 4n: 232Th - természetes 4n+1: 237Np - mesterséges 4n+2: 238U - természetes 4n+3: 235U - természetes
Természetes bomlási sorok
Kozmikus eredetű izotópok 14-N + n --> 3-H + 12-C 16-O + p --> 3-H + 14-O 14-N + n --> p + 14-C 16-O + p --> 3p + 14-C 3-H 7-Be 14-C 22-Na 32-Si 33-P 35-S 36-Cl 37-Ar 12.35 év 53.4 nap 5736 év 2.58 év 280 év 25 nap 87 nap 3.1e5 év 10.6 év 14-C: 1000 TBq/ év (3x) 5-6e-4 Bq/ m3 3-H: 1.8e-3 Bq/ m3 (100x)
A természetes sugárterhelés összetevői