Активність радіоактивного джерела позначається буквою A (від латинського Activitas). Це стандартне позначення у фізиці, яке використовується в усіх підручниках, нормативних документах і міжнародних стандартах.
Одиниця вимірювання активності — Бекерель (Бк). Один Бекерель — це один розпад на секунду. Позасистемна одиниця, яку досі використовують у медицині та промисловості, — Кюрі (Кі). Одне Кюрі дорівнює 3,7 × 10 у степені 10 Бк.
Символ A для активності — міжнародно визнане позначення, закріплене в системі SI. Його використовують однаково у фізиці, радіаційній медицині, ядерній енергетиці та дозиметрії.
Що таке активність і чому вона важлива
Активність показує, скільки ядер розпадається в джерелі за одиницю часу. Чим більша активність — тим інтенсивніше випромінювання. Саме тому це перша характеристика, яку перевіряють при роботі з будь-яким радіоактивним матеріалом.
Студенти фізфаків нерідко плутають активність із потужністю дози. Очікування — що це одне й те саме, бо обидва параметри описують “силу” джерела. Реальність — це різні величини: активність характеризує саме джерело, тоді як потужність дози залежить ще й від відстані, типу випромінювання та захисту.
Формула активності і що означає кожна змінна
Активність обчислюється через закон радіоактивного розпаду. Основні позначення:
- A — активність (Бк)
- A₀ — початкова активність
- λ — стала розпаду (с⁻¹)
- N — кількість радіоактивних ядер
- t — час
- T — період напіврозпаду
Формула виглядає так: A = λ × N. Тобто активність — це добуток сталої розпаду на поточну кількість нерозпалих ядер. З часом A зменшується за експоненціальним законом.
Зв’язок активності з масою речовини
Активність залежить від кількості ядер, а отже — від маси речовини та її молярної маси. Питома активність — це A на одиницю маси. Чим коротший період напіврозпаду — тим вища питома активність при тій самій масі.
Одиниці вимірювання активності — де що застосовують
У системі SI активність вимірюють у Бекерелях. Але на практиці Кюрі досі зустрічається — особливо в американській та медичній літературі. Важливо розрізняти ці одиниці, бо вони відрізняються на дев’ять порядків.
Лаборанти-дозиметристи часто стикаються з ситуацією, коли прилад показує активність у одних одиницях, а документація на джерело — в інших. Переведення між Бк і Кі є базовою навичкою у роботі з радіоактивними матеріалами.
| Одиниця | Система | Де використовується |
|---|---|---|
| Бекерель (Бк) | SI | Наука, освіта, нормативи ЄС |
| Кюрі (Кі) | Позасистемна | Медицина, США, стара документація |
| Резерфорд (Рд) | Застаріла | Практично не вживається |
Як перевести Кюрі в Бекерелі
Перерахунок простий:
- 1 Кі = 3,7 × 10¹⁰ Бк
- 1 мКі (мілікюрі) = 3,7 × 10⁷ Бк
- 1 мкКі (мікрокюрі) = 3,7 × 10⁴ Бк
У медичній діагностиці часто вказують активність у мегабекерелях (МБк). Наприклад, при сцинтиграфії щитоподібної залози використовують джерела з активністю порядку 74–370 МБк.
Мінімальна помітна активність — де проходить межа
Сучасні лічильники Гейгера фіксують активність від кількох Бк. Промислові гамма-спектрометри — від десятих часток Бк. Це важливо при моніторингу довкілля, де джерела слабкі, але їх вплив накопичується роками.
Природний радіаційний фон у приміщеннях здебільшого формується радоном-222. Його активність у повітрі вимірюють у Бк/м³. Норма — до 100–200 Бк/м³ залежно від країни.
Активність у задачах і на практиці
Розуміти, якою буквою позначається активність радіоактивного джерела, — це лише початок. Важливіше вміти працювати з нею у розрахунках. У шкільних задачах і на ЗНО/НМТ з фізики активність фігурує в темі ядерної фізики регулярно.
Типовий тип задачі — знайти активність через кількість ядер або навпаки. Другий варіант — визначити, через скільки часу активність зменшиться вдвічі. Третій — знайти масу речовини за відомою активністю.
Алгоритм розв’язання типової задачі
- Виписати дано: маса, молярна маса, період напіврозпаду, початкова активність.
- Знайти сталу розпаду: λ = ln2 / T.
- Знайти кількість ядер N через масу та число Авогадро.
- Обчислити A = λ × N.
- Перевірити одиниці — активність має бути в Бк.
Де ще зустрічається позначення A у фізиці
Буква A у фізиці — не лише активність. Тому контекст завжди важливий:
- A — масове число (кількість нуклонів у ядрі)
- A — амплітуда коливань у механіці
- A — робота (у деяких позначеннях)
- A — активність радіоактивного джерела (у ядерній фізиці)
У контексті ядерної фізики та дозиметрії A однозначно читається як активність. Плутанини, як правило, не виникає — якщо поруч стоїть одиниця Бк або Кі, сумнівів немає.
Головне про позначення і вимірювання активності
Активність радіоактивного джерела позначається латинською буквою A. Це стандарт, який не змінюється ні в підручниках, ні в міжнародних нормативах. Вимірюється в Бекерелях, рідше — у Кюрі.
Кілька речей, які варто пам’ятати:
- A = λ × N — базова формула
- активність зменшується вдвічі за кожен період напіврозпаду
- 1 Кі = 3,7 × 10¹⁰ Бк
- активність — характеристика джерела, а не поля навколо нього
- питома активність залежить від виду ізотопу та його маси
Якщо Ви розв’язуєте задачу або читаєте технічний документ — шукайте A з одиницею Бк. Все інше залежить від контексту і типу задачі.
