سخنرانی 16

عناصر فیزیک هسته اتم

سوالات

1. قانون واپاشی رادیواکتیو.

واکنش های هسته ای و انواع اصلی آنها

الگوها ,  و پوسیدگی می کند.

دوزهای تشعشع

واکنش زنجیره ای شکافت.

6. واکنش های همجوشی (واکنش های گرما هسته ای).

1. قانون واپاشی رادیواکتیو

زیر تجزیه رادیواکتیو دگرگونی رادیواکتیو طبیعی هسته‌ها را که خود به خود رخ می‌دهد را درک کنید.

هسته اتمی که در حال واپاشی است نامیده می شود مادری، هسته در حال ظهور - شرکت های تابعه.

تئوری واپاشی رادیواکتیو از قوانین آمار تبعیت می کند. تعداد هسته ها d N،در طول بازه زمانی از تیقبل از t+د تی،متناسب با دوره زمانی د تیو شماره نهسته های پوسیده نشده در آن زمان تی:

د ن = – λ ند تی , (1)

λ  ثابت واپاشی رادیواکتیو، با  1 ; علامت منفی نشان می دهد که تعداد کل هسته های رادیواکتیو در طول فرآیند فروپاشی کاهش می یابد.

(2)

جایی که ن 0  شماره شروع پوسیده نشدههسته ها در یک زمان t = 0;ن- عدد پوسیده نشدههسته ها در یک زمان تی

قانون واپاشی رادیواکتیو: طبق یک قانون نمایی، تعداد هسته های پوسیده با زمان کاهش می یابد.

شدت فرآیند پوسیدگی با دو کمیت مشخص می شود:

نیمه عمرتی 1/2  زمانی که در طی آن تعداد اولیه هسته های رادیواکتیو به نصف کاهش می یابد.

میانگین طول عمر τ یک هسته رادیواکتیو.

. (3)

نیمه عمر می کند تی 1 /2
				4.510 9 سال

کل امید به زندگی د نهسته ها برابر است با تی|dN| = λ Ntد تیبا ادغام این عبارت روی تی(یعنی از 0 تا ∞) و تقسیم بر تعداد اولیه هسته ها ن 0 , میانگین طول عمر τ یک هسته رادیواکتیو را بدست می آوریم:

. (4)

انتگرال جدول:

بنابراین، میانگین طول عمر τ یک هسته رادیواکتیو، متقابل ثابت واپاشی رادیواکتیو λ است.

فعالیتآ یک نوکلید در یک منبع رادیواکتیو تعداد واپاشی هایی است که با هسته های یک ماده در 1 ثانیه اتفاق می افتد:

Bk - بکرل، (5)

1Bq فعالیت یک نوکلید است که در آن یک رویداد فروپاشی در 1 ثانیه رخ می دهد.

واحد برون سیستم – کوری [Ci]: 1[Ci] = 3.710 10 [Bq].

واپاشی رادیواکتیو مطابق با قوانین به اصطلاح جابجایی (نتیجه قوانین بقای بار و تعداد جرم) اتفاق می افتد، که این امکان را فراهم می کند تا مشخص شود کدام هسته در نتیجه فروپاشی یک هسته والد مشخص ایجاد می شود.

قانون جابجایی برای واپاشی α:
. (6)

قانون تعصب برای فروپاشی بتا:
, (7)

جایی که
- هسته مادری؛ Y نماد هسته فرزند؛
- هسته هلیوم (ذره α)؛  تعیین نمادین یک الکترون (بار آن  است هو عدد جرمی آن صفر است).

هسته های حاصل از واپاشی رادیواکتیو به نوبه خود می توانند رادیواکتیو باشند. این منجر به وقوع یک زنجیره یا یک سری تبدیلات رادیواکتیو می شود , با یک عنصر پایدار به پایان می رسد. نوکلیدهای نهایی عبارتند از:
,
,
,
.

1. واکنش های هسته ای و انواع اصلی آنها

واکنش هسته ای – فرآیند برهمکنش یک هسته اتم با یک هسته یا ذره بنیادی دیگر است که با تغییر در ترکیب و ساختار هسته و آزاد شدن ذرات ثانویه یا γ– کوانت .

, , (8)

ایکس, Y- هسته های اولیه و نهایی؛ با هسته مرکب میانی؛ آ, ب- بمباران و ذرات ساطع شده

اولین واکنش هسته ای توسط ای رادرفورد در سال 1919 انجام شد

(9)

در طول واکنش های هسته ای چندین قوانین حفاظت: ضربه، انرژی، تکانه زاویه ای، بار. علاوه بر این قوانین کلاسیک بقا در واکنش های هسته ای، قانون بقای به اصطلاح باریون باریون (یعنی تعداد نوکلئون ها - پروتون ها و نوترون ها).

طبقه بندی واکنش های هسته ای

با توجه به نوع ذرات درگیر :

تحت تاثیر نوترون ها ;

تحت تأثیر ذرات باردار (پروتون ها، ذرات  و غیره)؛

تحت تأثیر کوانتا.

2. با توجه به انرژی ذرات ایجاد کننده آنها :

انرژی های کم  1 eV (با نوترون)؛

انرژی های متوسط ​​ 1 MeV (با کوانتا، ذرات)؛

انرژی های بالا  10 3 MeV (تولد ذرات بنیادی جدید).

3. با توجه به نوع هسته های درگیر در آنها:

روی هسته های سبک (A<50);

روی هسته های متوسط ​​(50<А<100);

بر روی هسته های سنگین (A> 100)؛

4. به دلیل ماهیت دگرگونی های هسته ای :

با انتشار نوترون؛

با انتشار ذرات باردار؛

واکنش های گرفتن (یک کوانتوم  گسیل می شود).

3. قاعده مندی های ،  و واپاشی

پوسیدگی: هسته های عناصر عمدتا سنگین فعال هستند ( آ> 200, ز > 82)، به عنوان مثال:

(10)

 ذره از برخورد دو پروتون و دو نوترون تشکیل می شود، دارای سرعت 1.410 7 ...210 7 m/s است که مربوط به انرژی های 4.0...8.8 MeV است.

قانون گایگر-ناتال:
, (11)

آر  مسافت پیموده شده، مسافت طی شده توسط یک ذره در یک ماده تا توقف کامل آن.
.هر چه نیمه عمر یک عنصر رادیواکتیو کمتر باشد، برد و در نتیجه انرژی بیشتر است ذرات.

 یک ذره با انرژی 4.2 مگا ولت توسط یک سد پتانسیل نیروهای کولن 8.8 مگا ولت احاطه شده است. خروج آن در مکانیک کوانتومی با اثر تونل توضیح داده شده است.

 پوسیدگی: الکترون در نتیجه فرآیندهایی که در داخل هسته اتفاق می افتد متولد می شود. زیرا تعداد نوکلئون ها تغییر نمی کند، اما ز 1 افزایش می یابد، سپس یکی از نوترون ها با تشکیل الکترون و گسیل به پروتون تبدیل می شود. ضد نوترینو:

(12)

تئوری  واپاشی با انتشار نوترینو توسط پائولی در سال 1931 ارائه شد و به طور تجربی در سال 1956 تأیید شد. این تئوری توانایی نفوذ بالایی دارد: یک نوترینوی با انرژی 1 MeV در سرب مسیری 10 18 متری را طی می کند!

پوسیدگی:مستقل نیست، بلکه با پوسیدگی های  و  همراه است.  طیف گسسته است، نه با موج، بلکه با خواص جسمی مشخص می شود.  کوانتاها که جرم سکون صفر دارند و بار ندارند، نمی توانند در محیط کم کنند، اما می توانند جذب شود، یا از هم پاشیدن. قدرت نفوذ بالای تابش  در تشخیص عیب  استفاده می شود.

رادیواکتیویته قانون اساسی واپاشی رادیواکتیو

رادیواکتیویته عبارت است از فروپاشی خود به خود هسته های ناپایدار با انتشار سایر هسته ها و ذرات بنیادی.

انواع رادیواکتیویته:

1. طبیعی

2. مصنوعی.

ارنست رادرفورد - ساختار اتم.

انواع واپاشی رادیواکتیو:

α-واپاشی: à + ; β-واپاشی: à +

قانون اساسی واپاشی رادیواکتیو N= N o e -lt

تعداد هسته های رادیواکتیو پوسیده نشده طبق قانون نمایی کاهش می یابد. L (لامبدا) ثابت واپاشی است.

پوسیدگی مداوم نیمه عمر. فعالیت. انواع واپاشی رادیواکتیو و طیف آنها

L(lambda) یک ثابت واپاشی است که متناسب با احتمال فروپاشی یک هسته رادیواکتیو و برای مواد مختلف رادیواکتیو متفاوت است.

نیمه عمر (تی )- این زمانی است که در طی آن نیمی از هسته های رادیواکتیو تجزیه می شوند. T=ln2/l=0.69/l.

فعالیت با سرعت پوسیدگی مشخص می شود. A=-dN/dT=lN=lN o e -lt =(N/T)*ln2

[A]-بکرل (Bq) = 1 فروپاشی در ثانیه.

[A]-کوری (Ci). 1 Ci=3.7*10 10 Bq=3.7*10 10 s -1

[A]-رادرفورد (Rd). 1Rd=10 6

انواع واپاشی رادیواکتیو قانون افست.

واپاشی آلفا (ضعیف ترین): A Z X> 4 2 He + A-4 Z-2 Y

واپاشی بتا: A Z X> 0 -1 e + A Z+1 Y

طیف انرژی ذرات بسیاری از عناصر رادیواکتیو از چندین خط تشکیل شده است. دلیل ظهور چنین ساختار طیفی، فروپاشی هسته اولیه (A، Z) به حالت برانگیخته هسته (A-4، Z-2. برای فروپاشی آلفا، به عنوان مثال). با اندازه گیری طیف ذرات می توان اطلاعاتی در مورد ماهیت حالت های برانگیخته هسته به دست آورد.

ویژگی های برهمکنش ذرات باردار با ماده: چگالی یونیزاسیون خطی، قدرت توقف خطی، محدوده خطی متوسط. توانایی نفوذ و یونیزاسیون پرتوهای آلفا، بتا و گاما.

ذرات باردار، که در ماده پخش می شوند، با الکترون ها و هسته ها تعامل دارند، در نتیجه وضعیت ماده و ذرات تغییر می کند.

چگالی یونیزاسیون خطینسبت یونهای علامت dn است که توسط یک ذره یونیزه باردار در مسیر ابتدایی dL به طول این مسیر تشکیل شده است. I=dn/dL.

ظرفیت ترمز خطی -این نسبت انرژی dE از دست رفته توسط یک ذره یونیزه کننده باردار هنگام عبور از مسیر ابتدایی dL به طول این مسیر است. S=dE/dL.

میانگین مسافت پیموده شده خطی -این فاصله ای است که یک ذره یونیزه کننده در یک ماده بدون برخورد طی می کند. R میانگین مسافت پیموده شده خطی است.

لازم است توانایی نفوذ تابش را در نظر گرفت. به عنوان مثال، هسته های سنگین اتم و ذرات آلفا دارای برد بسیار کوتاهی در ماده هستند، بنابراین منابع آلفای رادیواکتیو اگر وارد بدن شوند خطرناک هستند. برعکس، پرتوهای گاما قدرت نفوذ قابل توجهی دارند زیرا از فوتون های پر انرژی تشکیل شده اند که بار ندارند.

توانایی نفوذ انواع پرتوهای یونیزان به انرژی بستگی دارد.

1. رادیواکتیویته. قانون اساسی واپاشی رادیواکتیو فعالیت.

2. انواع اصلی واپاشی رادیواکتیو.

3. خصوصیات کمی برهمکنش پرتوهای یونیزان با ماده.

4. رادیواکتیویته طبیعی و مصنوعی. سری رادیواکتیو

5. استفاده از رادیونوکلئیدها در پزشکی.

6. شتاب دهنده های ذرات باردار و کاربرد آنها در پزشکی.

7. اساس بیوفیزیکی عمل پرتوهای یونیزان.

8. مفاهیم و فرمول های اساسی.

9. وظایف.

علاقه پزشکان به رادیواکتیویته طبیعی و مصنوعی به دلیل موارد زیر است.

اولاً، همه موجودات زنده دائماً در معرض تشعشعات پس زمینه طبیعی هستند که شامل تشعشعات کیهانی، تابش عناصر رادیواکتیو واقع در لایه های سطحی پوسته زمین و تابش عناصر وارد شده به بدن حیوانات همراه با هوا و غذا است.

ثانیاً، پرتوهای رادیواکتیو در خود پزشکی برای اهداف تشخیصی و درمانی استفاده می شود.

33.1. رادیواکتیویته قانون اساسی واپاشی رادیواکتیو فعالیت

پدیده رادیواکتیویته در سال 1896 توسط A. Becquerel که انتشار خود به خود تشعشعات ناشناخته از نمک های اورانیوم را مشاهده کرد، کشف شد. به زودی E. Rutherford و Curies ثابت کردند که در طول واپاشی رادیواکتیو هسته های He (ذرات α)، الکترون ها (ذرات β) و تابش الکترومغناطیسی سخت (اشعه γ) ساطع می شوند.

در سال 1934، واپاشی با انتشار پوزیترون ها (β + - واپاشی) کشف شد، و در سال 1940، نوع جدیدی از رادیواکتیویته کشف شد - شکافت خود به خودی هسته ها: یک هسته شکافت پذیر به دو قطعه با جرم قابل مقایسه با انتشار همزمان تجزیه می شود. از نوترون ها و γ -کوانت رادیواکتیویته پروتونی هسته ها در سال 1982 مشاهده شد.

رادیواکتیویته -توانایی برخی از هسته های اتم برای تبدیل خود به خود (خود به خود) به هسته های دیگر با انتشار ذرات.

هسته های اتمی از پروتون ها و نوترون ها تشکیل شده اند که یک نام کلی دارند - نوکلئون هاتعداد پروتون های هسته مشخص کننده خواص شیمیایی اتم است و با Z نشان داده می شود. شماره سریالعنصر شیمیایی). تعداد نوکلئون های یک هسته نامیده می شود عدد جرمیو A را نشان دهید. هسته هایی با عدد اتمی یکسان و اعداد جرمی متفاوت نامیده می شوند ایزوتوپ هاهمه ایزوتوپ های یک عنصر شیمیایی دارند همانخواص شیمیایی. خواص فیزیکی ایزوتوپ ها می تواند بسیار متفاوت باشد. برای تعیین ایزوتوپ ها، از نماد یک عنصر شیمیایی با دو شاخص استفاده کنید: A Z X. شاخص پایین شماره سریال و شاخص بالایی عدد جرمی است. اغلب زیرنویس حذف می شود زیرا با نماد خود عنصر نشان داده می شود. مثلاً به جای 14 6 C می نویسند 14 C.

توانایی یک هسته برای فروپاشی به ترکیب آن بستگی دارد. همان عنصر می تواند هم ایزوتوپ های پایدار و هم رادیواکتیو داشته باشد. به عنوان مثال، ایزوتوپ کربن 12 C پایدار است، اما ایزوتوپ 14 C رادیواکتیو است.

واپاشی رادیواکتیو یک پدیده آماری است. توانایی یک ایزوتوپ برای واپاشی مشخص می کند ثابت پوسیدگیλ.

ثابت پوسیدگی- احتمال واپاشی هسته یک ایزوتوپ معین در واحد زمان.

احتمال واپاشی هسته ای در زمان کوتاه dt با فرمول بدست می آید

با در نظر گرفتن فرمول (33.1)، عبارتی بدست می آوریم که تعداد هسته های پوسیده را تعیین می کند:

فرمول (33.3) اصلی نامیده می شود قانون واپاشی رادیواکتیو

تعداد هسته های رادیواکتیو با گذشت زمان طبق قانون نمایی کاهش می یابد.

در عمل، در عوض ثابت پوسیدگیλ مقدار دیگری اغلب استفاده می شود که نامیده می شود نیمه عمر

نیمه عمر(T) - زمانی که در طی آن پوسیده می شود نیمهسته های رادیواکتیو

قانون واپاشی رادیواکتیو با استفاده از نیمه عمر به صورت زیر نوشته شده است:

نمودار وابستگی (33.4) در شکل نشان داده شده است. 33.1.

نیمه عمر می تواند بسیار طولانی یا بسیار کوتاه باشد (از کسری از ثانیه تا چندین میلیارد سال). روی میز شکل 33.1 نیمه عمر برخی از عناصر را نشان می دهد.

برنج. 33.1.کاهش تعداد هسته های ماده اولیه در هنگام واپاشی رادیواکتیو

جدول 33.1.برای برخی از عناصر نیمه عمر می کند

برای نرخ درجه رادیواکتیویتهایزوتوپ از کمیت خاصی به نام استفاده می کند فعالیت.

فعالیت -تعداد هسته های یک داروی رادیواکتیو در حال تجزیه در واحد زمان:

واحد SI فعالیت است بکرل(Bq)، 1 Bq مربوط به یک رویداد فروپاشی در هر ثانیه است. در عمل، بیشتر

واحد فعالیت غیر سیستمی کودکانه - کنجکاوی(Ci)، برابر با فعالیت 1 گرم 226 Ra: 1 Ci = 3.7x10 10 Bq.

با گذشت زمان، فعالیت به همان روشی کاهش می یابد که تعداد هسته های پوسیده کاهش یافته است:

33.2. انواع اصلی واپاشی رادیواکتیو

در فرآیند بررسی پدیده رادیواکتیویته، 3 نوع پرتو ساطع شده از هسته های رادیواکتیو کشف شد که پرتوهای α-، β- و γ- نامیده می شدند. بعداً کشف شد که ذرات α و β محصول دو نوع مختلف واپاشی رادیواکتیو هستند و پرتوهای γ محصول جانبی این فرآیندها هستند. علاوه بر این، پرتوهای γ همراه با تحولات هسته‌ای پیچیده‌تر هستند که در اینجا در نظر گرفته نشده‌اند.

فروپاشی آلفاشامل تبدیل خود به خود هسته ها با انتشار استα ذرات (هسته هلیوم).

طرح α-واپاشی به صورت نوشته شده است

که در آن X و Y به ترتیب نمادهای هسته مادر و دختر هستند. هنگام نوشتن α-decay، می توانید به جای «α» «او» را بنویسید.

در طی این واپاشی، عدد اتمی Z عنصر 2 و عدد جرمی A - 4 کاهش می یابد.

در طی واپاشی α، هسته دختر، به عنوان یک قاعده، در حالت برانگیخته تشکیل می شود و پس از انتقال به حالت پایه، یک کوانتوم γ منتشر می کند. خاصیت کلی ریزابژه های پیچیده این است که دارند گسستهمجموعه ای از حالات انرژی این در مورد کرنل ها نیز صدق می کند. بنابراین، تابش γ از هسته های برانگیخته دارای یک طیف گسسته است. در نتیجه، طیف انرژی ذرات α است گسسته.

انرژی ذرات α ساطع شده برای تقریباً همه ایزوتوپ های فعال α در محدوده 4-9 مگا الکترون ولت قرار دارد.

فروپاشی بتاشامل تبدیل خود به خود هسته ها با انتشار الکترون (یا پوزیترون) است.

ثابت شده است که فروپاشی β همیشه با انتشار یک ذره خنثی - یک نوترینو (یا ضد نوترینو) همراه است. این ذره عملاً با ماده برهمکنش ندارد و بیشتر مورد بررسی قرار نخواهد گرفت. انرژی آزاد شده در طی واپاشی بتا به طور تصادفی بین ذره بتا و نوترینو توزیع می شود. بنابراین، طیف انرژی تابش β پیوسته است (شکل 33.2).

برنج. 33.2.طیف انرژی β-واپاشی

دو نوع فروپاشی β وجود دارد.

1. الکترونیکیواپاشی β شامل تبدیل یک نوترون هسته ای به یک پروتون و یک الکترون است. در این مورد، یک ذره ν" دیگر ظاهر می شود - یک آنتی نوترینو:

یک الکترون و یک پادنوترینو از هسته خارج می شوند. طرح واپاشی الکترون β به شکل نوشته شده است

در طول واپاشی β الکترونیکی، عدد ترتیب عنصر Z به میزان 1 افزایش می یابد، اما عدد جرمی A تغییر نمی کند.

انرژی ذرات β در محدوده 0.002-2.3 MeV قرار دارد.

2. پوزیترونیکواپاشی β + شامل تبدیل یک پروتون هسته ای به نوترون و پوزیترون است. در این مورد، یک ذره ν دیگر ظاهر می شود - یک نوترینو:

جذب الکترون به خودی خود ذرات یونیزه کننده تولید نمی کند، اما تولید می کند همراه با اشعه ایکساین تابش زمانی اتفاق می افتد که فضای خالی شده توسط جذب یک الکترون داخلی توسط یک الکترون از مدار بیرونی پر شود.

تابش گاماماهیت الکترومغناطیسی دارد و فوتون های با طول موج را نشان می دهدλ ≤ 10-10 متر

تابش گاما یک نوع مستقل از واپاشی رادیواکتیو نیست. تشعشعات این نوع تقریباً همیشه نه تنها با واپاشی α و فروپاشی β، بلکه واکنش‌های هسته‌ای پیچیده‌تر را نیز همراهی می‌کنند. این توسط میدان های الکتریکی و مغناطیسی منحرف نمی شود، دارای یونیزاسیون نسبتا ضعیف و توانایی نفوذ بسیار بالا است.

33.3. ویژگی های کمی برهمکنش پرتوهای یونیزان با ماده

تاثیر تشعشعات رادیواکتیو بر موجودات زنده با یونیزاسیون،که در بافت ها ایجاد می کند. توانایی یک ذره برای یونیزه شدن به نوع و انرژی آن بستگی دارد. وقتی ذره ای به عمق ماده می رود، انرژی خود را از دست می دهد. این فرآیند نامیده می شود مهار یونیزاسیون

برای توصیف کمی برهمکنش یک ذره باردار با ماده، از چند کمیت استفاده می شود:

هنگامی که انرژی ذره از انرژی یونیزاسیون پایین می آید، اثر یونیزاسیون آن متوقف می شود.

میانگین مسافت پیموده شده خطی(R) یک ذره یونیزه باردار - مسیری که توسط آن در یک ماده طی می شود قبل از اینکه توانایی یونیزه شدن خود را از دست بدهد.

اجازه دهید برخی از ویژگی های مشخصه تعامل انواع مختلف تابش با ماده را در نظر بگیریم.

تابش آلفا

ذره آلفا عملا از جهت اولیه حرکت خود منحرف نمی شود، زیرا جرم آن چندین برابر بیشتر است.

برنج. 33.3.وابستگی چگالی یونیزاسیون خطی به مسیر طی شده توسط یک ذره α در محیط

جرم الکترونی که با آن برهمکنش می کند. همانطور که به عمق ماده نفوذ می کند، چگالی یونیزاسیون ابتدا افزایش می یابد و در چه زمانی اتمام اجرا (x = R)به شدت به صفر می رسد (شکل 33.3). این با این واقعیت توضیح داده می شود که با کاهش سرعت حرکت، زمانی که در نزدیکی یک مولکول (اتم) از محیط سپری می شود افزایش می یابد. احتمال یونیزاسیون در این حالت افزایش می یابد. پس از اینکه انرژی ذره α با انرژی حرکت حرارتی مولکولی قابل مقایسه شد، دو الکترون را در ماده جذب می کند و به اتم هلیوم تبدیل می شود.

الکترون هایی که در طی فرآیند یونیزاسیون تشکیل می شوند، به عنوان یک قاعده، از مسیر ذره α دور می شوند و باعث یونیزاسیون ثانویه می شوند.

ویژگی های برهمکنش ذرات α با آب و بافت نرم در جدول ارائه شده است. 33.2.

جدول 33.2.وابستگی ویژگی های برهمکنش با ماده به انرژی ذرات α

تابش بتا

برای حرکت β - ذرات موجود در ماده با یک خط سیر غیرقابل پیش بینی منحنی مشخص می شوند. این به دلیل برابری جرم ذرات متقابل است.

ویژگی های تعامل β -ذرات با آب و بافت نرم در جدول ارائه شده است. 33.3.

جدول 33.3.وابستگی ویژگی های برهمکنش با ماده به انرژی ذرات β

مانند ذرات α، توانایی یونیزاسیون ذرات β با کاهش انرژی افزایش می یابد.

تابش گاما

جذب γ تابش ماده از قانون نمایی مشابه قانون جذب تابش اشعه ایکس پیروی می کند:

فرآیندهای اصلی مسئول جذب هستند γ -تابش اثر فوتوالکتریک و پراکندگی کامپتون است. این باعث تولید تعداد نسبتا کمی الکترون آزاد (یونیزاسیون اولیه) می شود که انرژی بسیار بالایی دارند. آنها باعث فرآیندهای یونیزاسیون ثانویه می شوند که به طور غیرقابل مقایسه ای بالاتر از اولیه است.

33.4. طبیعی و مصنوعی

رادیواکتیویته سریال رادیواکتیو

مقررات طبیعیو ساختگیرادیواکتیویته مشروط هستند.

طبیعیرادیواکتیویته ایزوتوپ های موجود در طبیعت یا رادیواکتیویته ایزوتوپ هایی که در نتیجه فرآیندهای طبیعی ایجاد می شوند نامیده می شود.

به عنوان مثال، رادیواکتیویته اورانیوم طبیعی است. رادیواکتیویته کربن 14 C که در لایه های بالایی جو تحت تأثیر تابش خورشیدی تشکیل می شود نیز طبیعی است.

ساختگیرادیواکتیویته ایزوتوپ ها نامیده می شود که در نتیجه فعالیت انسان ایجاد می شود.

این رادیواکتیویته تمام ایزوتوپ های تولید شده در شتاب دهنده های ذرات است. این همچنین شامل رادیواکتیویته خاک، آب و هوا است که در طی یک انفجار اتمی رخ می دهد.

رادیواکتیویته طبیعی

در دوره اولیه مطالعه رادیواکتیویته، محققان فقط می‌توانستند از رادیونوکلئیدهای طبیعی (ایزوتوپ‌های رادیواکتیو) موجود در سنگ‌های زمین در مقادیر کافی استفاده کنند: 232 Th، 235 U، 238 U. سه سری پرتوزا با این پرتوزا شروع می‌شوند و با ایزوتوپ‌های پایدار سرب خاتمه می‌یابند. متعاقباً، یک سری کشف شد که با 237 نیوتن p شروع می شد، با هسته پایدار نهایی 209 Bi. در شکل شکل 33.4 ردیفی را نشان می دهد که با 238 U شروع می شود.

برنج. 33.4.سری اورانیوم-رادیوم

عناصر این سری منبع اصلی تشعشعات داخلی انسان هستند. به عنوان مثال، 210 سرب و 210 پو با غذا وارد بدن می شوند - آنها در ماهی و صدف ها متمرکز می شوند. هر دوی این ایزوتوپ ها در گلسنگ ها جمع می شوند و بنابراین در گوشت گوزن شمالی وجود دارند. مهمترین منابع طبیعی تشعشع 222 Rn است - یک گاز بی اثر سنگین ناشی از تجزیه 226 Ra. حدود نیمی از دوز تابش طبیعی دریافتی توسط انسان را تشکیل می دهد. این گاز که در پوسته زمین تشکیل شده، به جو نفوذ کرده و وارد آب می شود (بسیار محلول است).

ایزوتوپ رادیواکتیو پتاسیم 40 K به طور مداوم در پوسته زمین وجود دارد که بخشی از پتاسیم طبیعی (0.0119٪) است. این عنصر از خاک از طریق سیستم ریشه گیاهان و با غذاهای گیاهی (غلات، سبزیجات و میوه های تازه، قارچ) وارد بدن می شود.

یکی دیگر از منابع تابش طبیعی تابش کیهانی (15%) است. شدت آن در مناطق کوهستانی به دلیل کاهش اثر محافظتی جو افزایش می یابد. منابع تابش پس زمینه طبیعی در جدول ذکر شده است. 33.4.

جدول 33.4.جزء پس زمینه رادیواکتیو طبیعی

33.5. استفاده از رادیونوکلئیدها در پزشکی

رادیونوکلئیدهاایزوتوپ های رادیواکتیو عناصر شیمیایی با نیمه عمر کوتاه نامیده می شوند. چنین ایزوتوپ هایی در طبیعت وجود ندارند، بنابراین به طور مصنوعی به دست می آیند. در پزشکی مدرن، رادیونوکلئیدها به طور گسترده برای اهداف تشخیصی و درمانی استفاده می شوند.

کاربرد تشخیصی بر اساس تجمع انتخابی برخی از عناصر شیمیایی توسط اندام های فردی. به عنوان مثال، ید در غده تیروئید و کلسیم در استخوان ها متمرکز است.

ورود رادیو ایزوتوپ های این عناصر به بدن این امکان را فراهم می کند که مناطق غلظت آنها توسط تشعشعات رادیواکتیو شناسایی شود و در نتیجه اطلاعات تشخیصی مهمی به دست آید. این روش تشخیصی نامیده می شود با روش اتم برچسب دار

استفاده درمانی رادیونوکلئیدها بر اساس اثر مخرب پرتوهای یونیزان بر روی سلول های تومور است.

1. گاما درمانی- استفاده از تابش γ با انرژی بالا (منبع Co60) برای از بین بردن تومورهای عمیق. برای جلوگیری از قرار گرفتن بافت ها و اندام های سطحی در معرض اثرات مضر، قرار گرفتن در معرض پرتوهای یونیزان در جلسات مختلف در جهات مختلف انجام می شود.

2. آلفا درمانی- استفاده درمانی از ذرات α. این ذرات چگالی یونیزاسیون خطی قابل توجهی دارند و حتی توسط لایه کوچکی از هوا جذب می شوند. بنابراین درمانی است

استفاده از اشعه آلفا از طریق تماس مستقیم با سطح اندام یا در صورت تزریق داخلی (با استفاده از سوزن) امکان پذیر است. برای قرار گرفتن در معرض سطح، رادون درمانی (222 Rn) استفاده می شود: قرار گرفتن در معرض پوست (حمام)، اندام های گوارشی (نوشیدن) و اندام های تنفسی (استنشاق).

در برخی موارد، استفاده دارویی α ذرات با استفاده از شار نوترون همراه است. با این روش ابتدا عناصری وارد بافت (تومور) می شوند که هسته های آن تحت تأثیر نوترون ها ساطع می کنند. α -ذرات. پس از این، اندام بیمار با جریانی از نوترون ها تحت تابش قرار می گیرد. به این ترتیب α - ذرات مستقیماً در داخل اندامی تشکیل می شوند که باید روی آن اثر مخربی داشته باشند.

جدول 33.5 ویژگی های برخی رادیونوکلئیدهای مورد استفاده در پزشکی را نشان می دهد.

جدول 33.5.ویژگی های ایزوتوپ ها

33.6. شتاب دهنده های ذرات باردار و کاربرد آنها در پزشکی

شتاب دهنده- تأسیساتی که در آن تحت تأثیر میدان های الکتریکی و مغناطیسی، پرتوهای هدایت شده از ذرات باردار با انرژی بالا (از صدها کو تا صدها گیگا ولت) تولید می شود.

شتاب دهنده ها ایجاد می کنند محدود، تنگپرتوهای ذرات با انرژی معین و مقطع کوچک. این به شما امکان می دهد ارائه دهید جهت دارتاثیر بر اجسام تحت تابش

استفاده از شتاب دهنده ها در پزشکی

شتاب دهنده های الکترون و پروتون در پزشکی برای پرتودرمانی و تشخیص استفاده می شود. در این حالت هم از خود ذرات شتاب گرفته و هم از تابش اشعه ایکس همراه استفاده می شود.

اشعه ایکس Bremsstrahlungبا هدایت پرتوی از ذرات به یک هدف خاص که منبع اشعه ایکس است، به دست می آیند. این تابش با انرژی کوانتومی بسیار بالاتری با لوله اشعه ایکس متفاوت است.

اشعه ایکس سنکروتروندر طول شتاب الکترون ها در شتاب دهنده های حلقه ای - سنکروترون ها رخ می دهد. چنین تشعشعی دارای درجه بالایی جهت گیری است.

اثر مستقیم ذرات سریع با قابلیت نفوذ بالای آنها همراه است. چنین ذرات بدون ایجاد آسیب جدی از بافت های سطحی عبور می کنند و در پایان مسیر خود اثر یونیزه دارند. با انتخاب انرژی ذرات مناسب، می توان تومورها را در عمق معین از بین برد.

زمینه های کاربرد شتاب دهنده ها در پزشکی در جدول نشان داده شده است. 33.6.

جدول 33.6.کاربرد شتاب دهنده ها در درمان و تشخیص

33.7. اساس بیوفیزیکی عمل پرتوهای یونیزان

همانطور که در بالا ذکر شد، تاثیر تشعشعات رادیواکتیو بر روی سیستم های بیولوژیکی مرتبط است یونیزاسیون مولکول هافرآیند برهمکنش تابش با سلول ها را می توان به سه مرحله (مرحله) متوالی تقسیم کرد.

1. مرحله فیزیکی شامل انتقال انرژیتابش به مولکول های یک سیستم بیولوژیکی که منجر به یونیزاسیون و تحریک آنها می شود. مدت زمان این مرحله 10 -16 -10 -13 ثانیه است.

2. فیزیکوشیمیایی این مرحله شامل انواع مختلفی از واکنش ها است که منجر به توزیع مجدد انرژی اضافی مولکول ها و یون های برانگیخته می شود. در نتیجه بسیار فعال است

محصولات: رادیکال ها و یون های جدید با طیف وسیعی از خواص شیمیایی.

مدت زمان این مرحله 10 -13 -10 -10 ثانیه است.

3. مرحله شیمیایی - این برهمکنش رادیکال ها و یون ها با یکدیگر و با مولکول های اطراف است. در این مرحله، آسیب های ساختاری از انواع مختلف شکل می گیرد که منجر به تغییر در خواص بیولوژیکی می شود: ساختار و عملکرد غشاها مختل می شود. ضایعات در مولکول های DNA و RNA رخ می دهد.

مدت زمان مرحله شیمیایی 10 -6 -10 -3 ثانیه است.

4. مرحله بیولوژیکی در این مرحله، آسیب به مولکول‌ها و ساختارهای درون سلولی منجر به اختلالات عملکردی مختلف، مرگ زودرس سلولی در نتیجه عملکرد مکانیسم‌های آپوپتوز یا نکروز می‌شود. آسیب دریافتی در مرحله بیولوژیکی می تواند ارثی باشد.

مدت مرحله بیولوژیکی از چند دقیقه تا ده ها سال است.

بیایید به الگوهای کلی مرحله بیولوژیکی توجه کنیم:

اختلالات بزرگ با انرژی کم جذب شده (یک دوز کشنده تابش برای انسان باعث می شود بدن تنها 0.001 درجه سانتیگراد گرم شود).

اثر بر نسل های بعدی از طریق دستگاه ارثی سلول.

با یک دوره پنهان و پنهان مشخص می شود.

بخش‌های مختلف سلول‌ها حساسیت متفاوتی به تابش دارند.

اول از همه، سلول های تقسیم شده تحت تاثیر قرار می گیرند، که به ویژه برای بدن کودک خطرناک است.

اثر مضر بر بافت های یک ارگانیسم بالغ که در آن تقسیم وجود دارد.

شباهت تابش با آسیب شناسی پیری زودرس تغییر می کند.

33.8. مفاهیم و فرمول های اساسی

ادامه جدول

33.9. وظایف

1. اگر 10000 هسته این ماده در عرض 10 دقیقه پوسیده شود، فعالیت دارو چگونه است؟

4. سن نمونه های چوب باستانی را می توان تقریباً با فعالیت جرمی خاص ایزوتوپ 14 6 C در آنها تعیین کرد. چند سال پیش درختی که برای ساختن یک شی مورد استفاده قرار می گرفت قطع شد، در صورتی که فعالیت جرمی خاص کربن در آن 75 درصد فعالیت جرمی ویژه درخت در حال رشد است؟ نیمه عمر رادون T = 5570 سال است.

9. پس از حادثه چرنوبیل، در برخی نقاط آلودگی خاک به سزیم-137 رادیواکتیو در سطح 45 Ci/km2 بود.

پس از چند سال فعالیت در این مکان ها به سطح نسبتاً ایمن 5 Ci/km 2 کاهش می یابد؟ نیمه عمر سزیم 137 T = 30 سال است.

10. فعالیت مجاز ید-131 در غده تیروئید انسان نباید بیش از 5 nCi باشد. در برخی از افرادی که در منطقه فاجعه چرنوبیل بودند، فعالیت ید-131 به 800 nCi رسید. بعد از چند روز فعالیت به حالت عادی کاهش یافت؟ نیمه عمر ید-131 8 روز است.

11. برای تعیین حجم خون حیوان از روش زیر استفاده می شود. حجم کمی از خون از حیوان گرفته می شود، گلبول های قرمز خون از پلاسما جدا می شوند و در محلولی با فسفر رادیواکتیو قرار می گیرند که توسط گلبول های قرمز جذب می شود. گلبول های قرمز نشاندار شده مجدداً به سیستم گردش خون حیوان وارد می شوند و پس از مدتی فعالیت نمونه خون مشخص می شود.

ΔV = 1 میلی لیتر از چنین محلولی به خون برخی حیوانات تزریق شد. فعالیت اولیه این حجم برابر با A 0 = 7000 Bq بود. فعالیت 1 میلی لیتر خون گرفته شده از ورید حیوانی یک روز بعد برابر با 38 پالس در دقیقه بود. اگر نیمه عمر فسفر رادیواکتیو T = 14.3 روز باشد، حجم خون حیوان را تعیین کنید.

تشعشعات رادیواکتیو و انواع آن

در سال 1896، فیزیکدان فرانسوی A. Becquerel، در حین مطالعه درخشندگی نمک های اورانیوم، به طور تصادفی تابش خود به خودی آنها را با طبیعت ناشناخته کشف کرد که بر روی یک صفحه عکاسی عمل می کند، هوا را یونیزه می کند، از صفحات فلزی نازک نفوذ می کند و باعث درخشندگی می شود. از تعدادی از مواد در ادامه مطالعه این پدیده، همسران کوری - ماری و پیر - دریافتند که تشعشعات بکرل نه تنها برای اورانیوم، بلکه برای بسیاری از عناصر سنگین دیگر مانند توریم و اکتینیم نیز مشخص است. آنها همچنین نشان دادند که اورانیوم پیچبلند (سنگ معدنی که فلز اورانیوم از آن استخراج می شود) تشعشعاتی منتشر می کند که شدت آن چندین برابر بیشتر از اورانیوم است. بنابراین، امکان جداسازی دو عنصر جدید - حامل تابش بکرل وجود داشت: پلونیوم و رادیوم.

تشعشع کشف شده نامگذاری شد تشعشعات رادیواکتیو و خود این پدیده انتشار تشعشعات رادیواکتیو است - رادیواکتیویته

انواع تشعشعات رادیواکتیو:

1) - تابش - تشعشع

این توسط میدان های الکتریکی و مغناطیسی منحرف می شود، دارای توانایی یونیزاسیون بالا و توانایی نفوذ کم است. نشان دهنده جریانی از هسته های هلیوم است. بار ذره +2e است و جرم با جرم هسته ایزوتوپ هلیوم منطبق است. بر اساس انحراف ذرات در میدان های الکتریکی و مغناطیسی، بار ویژه آنها تعیین شد که ارزش آن صحت ایده ها در مورد ماهیت آنها را تأیید می کرد.

2) -تابش - تشعشع

منحرف شده توسط میدان های الکتریکی و مغناطیسی؛ توانایی یونیزاسیون آن بسیار کمتر است (حدود دو مرتبه بزرگی)، و توانایی نفوذ آن بسیار بیشتر از ذرات است. این جریانی از الکترون های سریع است (این از تعریف بار ویژه آنها برمی آید).

3) -تابش - تشعشع

توسط میدان های الکتریکی و مغناطیسی منحرف نمی شود، توانایی یونیزاسیون نسبتا ضعیف و توانایی نفوذ بسیار بالایی دارد و هنگام عبور از کریستال ها پراش از خود نشان می دهد. این تابش الکترومغناطیسی موج کوتاه با طول موج بسیار کوتاه m است و در نتیجه خواص جسمی مشخصی دارد، یعنی. جریانی از ذرات - کوانتا (فوتون) است.

رادیواکتیویته- توانایی برخی از هسته های اتم برای تبدیل خود به خود (خود به خود) به هسته های دیگر با انتشار ذرات مختلف:

1) طبیعی - در ایزوتوپ های ناپایدار موجود در طبیعت مشاهده شده است.

2) مصنوعی - در ایزوتوپ های سنتز شده از طریق واکنش های هسته ای در آزمایشگاه مشاهده شده است.

قانون واپاشی رادیواکتیو

واپاشی رادیواکتیو- تبدیل طبیعی هسته ها که خود به خود اتفاق می افتد.

این پدیده آماری است، بنابراین نتایج حاصل از قوانین واپاشی رادیواکتیو ماهیت احتمالی دارند.

ثابت واپاشی رادیواکتیو- احتمال واپاشی هسته ای در واحد زمان، برابر با کسر فروپاشی هسته ها در 1 ثانیه.

قانون واپاشی رادیواکتیو: با توجه به خودبخودی واپاشی رادیواکتیو، می‌توان فرض کرد که تعداد هسته‌های dN که به طور متوسط ​​در بازه زمانی t تا t+dt واپاشی می‌کنند، متناسب با فاصله زمانی dt و تعداد N هسته‌هایی است که با فاصله زمانی dt تجزیه نشده‌اند. زمان t:

[N تعداد هسته های پوسیده نشده در زمان t است. - تعداد اولیه هسته های پوسیده نشده در زمان t=0. -ثابت واپاشی رادیواکتیو]

نیمه عمر ()- دوره زمانی که در طی آن به طور متوسط ​​تعداد هسته های پوسیده نشده به نصف کاهش می یابد.

میانگین طول عمر یک هسته رادیواکتیو:

فعالیت هسته ای- تعداد واپاشی هایی که با هسته های نمونه در 1 ثانیه اتفاق می افتد:

واحد فعالیت - 1 Bq: 1 بکرل - فعالیت یک نوکلید در یک منبع رادیواکتیو، که در آن یک رویداد واپاشی در 1 ثانیه رخ می دهد. 1Bq= 2.703 کوری.

5. قوانین افست برای - و -پوسیده می شود

هسته مادر- یک هسته اتمی در حال واپاشی رادیواکتیو.

هسته کودک- یک هسته اتمی ناشی از واپاشی رادیواکتیو.

قوانین افست– قوانینی که به فرد اجازه می دهد تعیین کند که کدام هسته در نتیجه فروپاشی یک هسته والد معین ایجاد می شود. این قوانین نتیجه قوانینی است که در هنگام واپاشی رادیواکتیو اعمال می شود - قانون بقای اعداد بار و قانون بقای اعداد جرمی.

قوانین بقای بار و اعداد جرمی

1) مجموع اعداد بار هسته ها و ذرات در حال ظهور برابر با تعداد بار هسته اصلی است.

2) مجموع اعداد جرمی هسته ها و ذرات در حال ظهور برابر است با تعداد جرمی هسته اصلی.

قوانین جابجایی نتیجه قوانین بقای بار و اعداد جرمی است.

فروپاشی آلفاتجزیه خود به خودی یک هسته اتم به یک هسته دختر و یک ذره آلفا (هسته یک اتم) نامیده می شود. 4 او).

واپاشی آلفا معمولا در هسته های سنگین با عدد جرمی

آ≥ 140 (اگرچه چند استثنا وجود دارد).

قانون جابجایی برای واپاشی α:، هسته هلیوم (ذره a) کجاست.

مثال (واپاشی آلفا اورانیوم-238به توریم-234):

در نتیجه واپاشی α، اتم 2 سلول را به ابتدا حرکت می دهد جداول تناوبی(یعنی بار هسته ای ز 2 کاهش می یابد)، تعداد جرمی هسته دختر 4 کاهش می یابد.

فروپاشی بتا

بکرل ثابت کرد که پرتوهای β یک شار هستند الکترون ها. پوسیدگی بتا یک تجلی است تعامل ضعیف.

مفهوم رادیواکتیویته

قانون واپاشی رادیواکتیو

تعیین کمیت رادیواکتیویته و واحدهای آن

پرتوهای یونیزان، ویژگی های آنها.

منابع هوش مصنوعی

1. مفهوم رادیواکتیویته

رادیواکتیویته فرآیند خودبه‌خودی تبدیل (واپاشی) هسته‌های اتمی است که با انتشار نوع خاصی از تشعشع به نام رادیواکتیو همراه است.

در این حالت، تبدیل اتم های برخی از عناصر به اتم های برخی دیگر رخ می دهد.

دگرگونی های رادیواکتیو فقط برای مواد منفرد مشخص می شود.

ماده ای رادیواکتیو در نظر گرفته می شود که حاوی رادیونوکلئیدها باشد و تحت واپاشی رادیواکتیو قرار گیرد.

رادیونوکلئیدها (ایزوتوپ ها) - هسته اتم هایی که قادر به واپاشی خود به خودی هستند رادیونوکلئید نامیده می شوند.

برای مشخص کردن یک نوکلید، از نماد یک عنصر شیمیایی استفاده کنید، عدد اتمی (تعداد پروتون‌ها) و عدد جرمی هسته (تعداد نوکلئون‌ها، یعنی تعداد کل پروتون‌ها و نوترون‌ها) را نشان دهید.

به عنوان مثال، 239 94 Pu به این معنی است که هسته یک اتم پلوتونیوم حاوی 94 پروتون و 145 نوترون است که در مجموع 239 نوکلئون است.

انواع زیر از واپاشی رادیواکتیو وجود دارد:

فروپاشی بتا؛

فروپاشی آلفا؛

شکافت خود به خودی هسته اتم (واپاشی نوترون)؛

رادیواکتیویته پروتون (همجوشی پروتون)؛

رادیواکتیویته دو پروتونی و خوشه ای.

فروپاشی بتا فرآیند تبدیل یک پروتون به یک نوترون یا یک نوترون به یک پروتون در هسته یک اتم با آزاد شدن یک ذره بتا (پوزیترون یا الکترون) است.

فروپاشی آلفا - مشخصه عناصر سنگین، هسته های آنها، از شماره 82 جدول D.I. مندلیف، با وجود نوترون بیش از حد و پوسیدگی خود به خود، ناپایدار هستند. هسته‌های این عناصر عمدتاً هسته‌هایی از اتم‌های هلیوم ساطع می‌کنند.

شکافت خود به خودی هسته اتم (واپاشی نوترون) - این شکافت خود به خودی برخی از هسته های عناصر سنگین (اورانیوم-238، کالیفرنیوم 240،248، 249، 250، کوریم 244، 248، و غیره) است. احتمال شکافت هسته ای خود به خود در مقایسه با واپاشی آلفا ناچیز است. در این حالت، هسته به دو قطعه (هسته) با جرم مشابه تقسیم می شود.

1. قانون واپاشی رادیواکتیو

با افزایش تعداد کل نوکلئون ها، پایداری هسته ها کاهش می یابد. همچنین به نسبت تعداد نوترون ها و پروتون ها بستگی دارد.

روند تحولات هسته ای متوالی، به عنوان یک قاعده، با تشکیل هسته های پایدار به پایان می رسد.

تبدیلات رادیواکتیو از قانون واپاشی رادیواکتیو پیروی می کنند:

N = N 0 e λ t

که در آن N, N 0 تعداد اتم هایی است که در زمان های t و t 0 تجزیه نشده اند.

λ ثابت واپاشی رادیواکتیو است.

مقدار λ مقدار جداگانه خود را برای هر نوع رادیونوکلئید دارد. میزان پوسیدگی را مشخص می کند، یعنی. نشان می دهد که در هر واحد زمان چند هسته فروپاشی می کنند.

طبق معادله قانون واپاشی رادیواکتیو، منحنی آن نمایی است.

1. تعیین کمیت رادیواکتیویته و واحدهای آن

زمانی که در طی آن نیمی از هسته ها در اثر دگرگونی های خود به خودی هسته ای تجزیه می شوند نامیده می شود نیمه عمر تی 1/2 . نیمه عمر T 1/2 با وابستگی به ثابت فروپاشی λ مربوط می شود:

T 1/2 = ln2/λ = 0.693/λ.

نیمه عمر T 1/2 پرتوزای مختلف متفاوت است و بسیار متفاوت است - از کسری از ثانیه تا صدها و حتی هزاران سال.

نیمه عمر برخی رادیونوکلئیدها:

ید-131 - 8.04 روز

سزیم-134 - 2.06 سال

استرانسیوم-90 - 29.12 سال

سزیم-137 - 30 سال

پلوتونیوم-239 - 24065 سال

Uranium-235 - 7.038. 10 8 سال

پتاسیم-40 - 1.4 10 9 سال.

متقابل ثابت واپاشی است تماس گرفتمیانگین طول عمر یک اتم رادیواکتیو تی :

میزان پوسیدگی با فعالیت ماده A تعیین می شود:

A = dN/dt = A 0 e λ t = λ N،

که در آن A و A 0 فعالیت های ماده در زمان های t و t 0 هستند.

فعالیت- اندازه گیری رادیواکتیویته با تعداد واپاشی هسته های رادیواکتیو در واحد زمان مشخص می شود.

فعالیت یک رادیونوکلئید به طور مستقیم با تعداد کل هسته های اتمی رادیواکتیو در زمان t و با نیمه عمر نسبت معکوس دارد:

A = 0.693 N/T 1/2.

واحد فعالیت SI بکرل (Bq) است. یک بکرل معادل یک پوسیدگی در ثانیه است. واحد برون سیستمی فعالیت کوری (Ku) است.

1 Ku = 3.7 10 10 Bq

1Bq = 2.7 10 -11 Ku.

واحد فعالیت کوری مربوط به فعالیت 1 گرم رادیوم است. در عمل اندازه گیری، مفاهیم حجمی A v (Bq/m 3، Ku/m 3)، سطح As (Bq/m 2، Ku/m2)، و A m خاص (Bq/m، Ku/m) فعالیت نیز استفاده می شود.