Curie (jednotka) - Curie (unit)
Curie | |
---|---|
![]() Vzorek radia, prvku, který byl použit v původní definici curie. | |
Obecná informace | |
Jednotka | Aktivita |
Symbol | Ci |
Pojmenoval podle | Pierre Curie |
Převody | |
1 Ci v ... | ... je rovný ... |
rutherfords | 37000 Rd |
Jednotka odvozená od SI | 37 GBq |
Základní jednotka SI | 3.7×1010 s−1 |
The kurie (symbol Ci) je non-SI jednotka radioaktivita původně definováno v roce 1910. Podle oznámení v Příroda v té době byl pojmenován na počest Pierre Curie,[1] ale někteří to považovali za alespoň na počest Marie Curie také.[2]
Původně byla definována jako „množství nebo hmotnost emise radia v rovnováze s jedním gramem rádium (živel)",[1] ale v současné době je definována jako 1 Ci = 3.7×1010 rozpadá se za druhý po přesnějších měřeních aktivity 226Ra (která má specifickou aktivitu 3.66×1010 Bq / g[3]).
V roce 1975 Generální konference o vahách a mírách dal becquerel (Bq), definovaný jako jeden jaderný rozpad za sekundu, oficiální status jako Jednotka SI činnosti.[4] Proto:
- 1 Ci = 3.7×1010 Bq = 37 GBq
a
- 1 Bq ≅ 2.703×10−11 Ci ≅ 27 pCi
Zatímco jeho další používání se nedoporučuje Národní institut pro standardy a technologie (NIST)[5] a dalších orgánů je kurie stále široce používána ve vládě, průmyslu a medicíně ve Spojených státech a v dalších zemích.
Na schůzce v roce 1910, která původně definovala kurii, bylo navrženo, aby byla ekvivalentní 10nanogramy rádia (praktické množství). Ale Marie Curie, poté, co to původně přijala, si to rozmyslela a trvala na jednom gramu rádia. Podle Bertrama Boltwooda si Marie Curie myslela, že „používání názvu„ curie “pro tak nekonečně malé množství čehokoli bylo naprosto nevhodné“.[2]
Síla emitovaná při radioaktivním rozpadu odpovídající jedné curie lze vypočítat vynásobením energie rozpadu přibližně o 5,93mW /MeV.
A radioterapie stroj může mít zhruba 1000 Ci radioizotopu, jako je cesium-137 nebo kobalt-60. Toto množství radioaktivity může mít vážné účinky na zdraví, a to pouze za několik minut stíněné expozice na krátkou vzdálenost.
Radioaktivní rozpad může vést k emisi částicového záření nebo elektromagnetického záření. Požití i malého množství některých radionuklidů emitujících částice může být smrtelné. Například střední smrtelná dávka (LD-50) pro požití polonium -210 je 240 μCi; asi 53,5 nanogramů. I když se v nukleární medicíně rutinně používá množství radionuklidů emitujících elektromagnetické záření.
Typické lidské tělo obsahuje zhruba 0,1 μCi (14 mg) přirozeně se vyskytujícího draslík-40. Lidské tělo obsahující 16 kg uhlíku (viz Složení lidského těla ) bude mít také asi 24 nanogramů nebo 0,1 μCi uhlík-14. Společně by to mělo za následek celkem přibližně 0,2 μCi nebo 7400 rozpadů za sekundu uvnitř těla člověka (většinou z rozpadu beta, ale některé z rozpadu gama).
Jako měřítko množství
Jednotky aktivity (curie a becquerel) také odkazují na množství radioaktivních atomů. Protože pravděpodobnost rozpadu je pevná fyzikální veličina pro známý počet atomů konkrétního radionuklid, předvídatelné číslo se v daném čase rozloží. Počet rozpadů, ke kterým dojde za jednu sekundu v jednom gramu atomů konkrétního radionuklidu, je známý jako konkrétní činnost tohoto radionuklidu.
Aktivita vzorku s časem klesá kvůli rozpadu.
Pravidla radioaktivní rozpad lze použít k převodu aktivity na skutečný počet atomů. Tvrdí, že 1 Ci radioaktivních atomů bude následovat výraz
- N (atomy) × λ (s−1) = 1 Ci = 3,7 × 1010 BQ,
a tak
- N = 3.7 × 1010 Bq / λ,
kde λ je konstanta rozpadu v s−1.
Můžeme také vyjádřit aktivitu v krtcích:
kde NA je Avogadro číslo, a t1/2 je poločas rozpadu. Počet molů lze převést na gramy vynásobením atomová hmotnost.
Zde je několik příkladů seřazených podle poločasu rozpadu:
Izotop | Poločas rozpadu | Hmotnost 1 curie | Specifická aktivita (Ci / g) |
---|---|---|---|
232Čt | 1.405×1010 let | 9,1 tuny | 1.1×10−7 (110 000 pCi / g, 0,11 μCi / g) |
238U | 4.471×109 let | 2,977 tun | 3.4×10−7 (340 000 pCi / g, 0,34 μCi / g) |
40K. | 1.25×109 let | 140 kg | 7.1×10−6 (7 100 000 pCi / g, 7,1 μCi / g) |
235U | 7.038×108 let | 463 kg | 2.2×10−6 (2 160 000 pCi / g, 2,2 μCi / g) |
129Já | 15.7×106 let | 5,66 kg | 0.00018 |
99Tc | 211×103 let | 58 g | 0.017 |
239Pu | 24.11×103 let | 16 g | 0.063 |
240Pu | 6563 let | 4,4 g | 0.23 |
14C | 5730 let | 0,22 g | 4.5 |
226Ra | 1601 let | 1,01 g | 0.99 |
241Dopoledne | 432,6 let | 0,29 g | 3.43 |
238Pu | 88 let | 59 mg | 17 |
137Čs | 30,17 let | 12 mg | 83 |
90Sr | 28,8 let | 7,2 mg | 139 |
241Pu | 14 let | 9,4 mg | 106 |
3H | 12,32 let | 104 μg | 9,621 |
228Ra | 5,75 let | 3,67 mg | 273 |
60Spol | 1925 dní | 883 μg | 1,132 |
210Po | 138 dní | 223 μg | 4,484 |
131Já | 8,02 dne | 8 μg | 125,000 |
123Já | 13 hodin | 518 ng | 1,930,000 |
212Pb | 10,64 hodin | 719 ng | 1,390,000 |
Následující tabulka ukazuje množství záření v jednotkách SI a jiných než SI:
Množství | Jednotka | Symbol | Derivace | Rok | SI rovnocennost |
---|---|---|---|---|---|
Aktivita (A) | becquerel | Bq | s−1 | 1974 | Jednotka SI |
kurie | Ci | 3.7 × 1010 s−1 | 1953 | 3.7×1010 Bq | |
rutherford | Rd | 106 s−1 | 1946 | 1 000 000 Bq | |
Vystavení (X) | coulomb za kilogram | C / kg | C⋅kg−1 vzduchu | 1974 | Jednotka SI |
röntgen | R | esu / 0,001293 g vzduchu | 1928 | 2.58 × 10−4 C / kg | |
Absorbovaná dávka (D) | šedá | Gy | J ⋅kg−1 | 1974 | Jednotka SI |
erg na gram | erg / g | erg⋅g−1 | 1950 | 1.0 × 10−4 Gy | |
rad | rad | 100 erg⋅g−1 | 1953 | 0,010 Gy | |
Ekvivalentní dávka (H) | sievert | Sv | J⋅kg−1 × ŽR | 1977 | Jednotka SI |
röntgen ekvivalentní muž | rem | 100 erg⋅g−1 X ŽR | 1971 | 0,010 Sv | |
Efektivní dávka (E) | sievert | Sv | J⋅kg−1 × ŽR X ŽT | 1977 | Jednotka SI |
röntgen ekvivalentní muž | rem | 100 erg⋅g−1 X ŽR X ŽT | 1971 | 0,010 Sv |
Viz také
- Geigerův počítač
- Ionizující radiace
- Radiační expozice
- Radiační otrava
- Radiační popáleniny
- Vědecký výbor OSN pro účinky atomového záření
Reference
- ^ A b Rutherford, Ernest (6. října 1910). „Radium Standards and Nomenclature“. Příroda. 84 (2136): 430–431. Bibcode:1910Natur..84..430R. doi:10.1038 / 084430a0.
- ^ A b Frame, Paul (1996). „Jak se Curie stala“. Newsletter Health Physics Society. Citováno 3. července 2015.
- ^ Delacroix, D. (2002). Příručka k údajům o radionuklidu a radiační ochraně z roku 2002. Radiační ochranná dozimetrie, roč. 98 č. 1: Nuclear Technology Publishing. p. 147.CS1 maint: umístění (odkaz)
- ^ "SI jednotky pro ionizující záření: becquerel". Usnesení 15. CGPM (Rozlišení 8). 1975. Citováno 3. července 2015.
- ^ „Nist Special Publication 811, odstavec 5.2“. NIST. Citováno 22. března 2016.