بكريل
وحدة مشتقة في النظام الدولي · الكمية: نشاط نويدة مشعّة
01 · التعريف
ترك بكريل ملحًا لليورانيوم في درج مع ألواح تصوير، فوجدها بعد أيام مضبَّبة: المادة تشعّ من نفسها، بلا أي مصدر خارجي. سُميت الوحدة بذلك المصادفة عام 1896، ولم يدخل الاسم النظام الدولي إلا عام 1975.
البكريل الواحد اضمحلال واحد في الثانية. الوحدة صغيرة إلى أقصى حد: في جسم الإنسان يجري نحو سبعة آلاف اضمحلال في الثانية، معظمها من البوتاسيوم-40 والكربون-14، وهذا هو المعتاد لا الخطر. وبسبب هذا الصغر تُستعمل السوابق باستمرار: الكيلو والميغا والغيغا والتيرا بكريل تملأ الطب والصناعة، بينما يبقى البكريل المجرد لمعايير الغذاء وقياسات الخلفية.
البُعد واحد — مقلوب الثانية — لكن المعنى مختلف. الهرتز يصف دورات منتظمة، والبكريل أحداثًا عشوائية: مئة اضمحلال في الثانية لا تعني واحدًا كل جزء من مئة من الثانية، بل أن المتوسط مئة فقط. ولتمييز الاثنين بالضبط أعطى النظام الدولي البُعد نفسه اسمين.
02 · التحويل
أدخل نشاطًا — تحوّله البطاقة
الكوري يصمد في الطب والصناعة حتى اليوم، رغم إخراجه من النظام الدولي عام 1975. أما الرذرفورد والماخه والإيمان فتاريخية بالكامل: كانت مرتبطة إما بغرام من الراديوم وإما بتركيز الرادون في الماء، واختفت مع الممارسات التي احتاجتها.
كان الكوري مرتبطًا بغرام من الراديوم-226، وصُحِّحت قيمته ثلاث مرات. وفي 1953 ثُبِّت الرقم عند 3.7·10¹⁰ اضمحلال في الثانية بالضبط — رقم مستدير لا مقيس، كي تكفّ المختبرات عن الخلاف على الرقم الثالث.
| الوحدة | الاسم | القيمة | أين يُصادَف |
|---|---|---|---|
| Bq | بكريل، وحدة SI | 3.7·10⁸ | اضمحلال واحد في الثانية |
| kBq | كيلوبكريل | 370 000 | مصادر منزلية، أغذية |
| MBq | ميغابكريل | 370 | الطب النووي |
| GBq | غيغابكريل | 0.37 | علاج، مصادر صناعية |
| TBq | تيرابكريل | 3.7·10⁻⁴ | فحص، تعقيم |
| اضم/دقيقة | اضمحلالات في الدقيقة | 2.22·10¹⁰ | مقياس عدّادات المختبر |
| Ci | كوري — نشاط غرام من الراديوم | 0.01 | حتى 1975، وفي أمريكا حتى اليوم |
| mCi | ميلي كوري | 10 | جرعات طبية في السجلات القديمة |
| µCi | ميكرو كوري | 10 000 | مستحضرات مختبرية |
| Rd | رذرفورد — مليون اضمحلال | 370 | الثلاثينيات، لم تترسخ |
| اضم/دقيقة | اضمحلالات في الدقيقة | 2.22·10¹⁰ | العدّادات تعدّ في الدقيقة |
| Bq | بيكريل | 3.7·10⁸ | الوحدة الحالية |
النشاط لا يقول شيئًا عن الخطر: يحدده نوع الإشعاع وطريق الدخول إلى الجسم، وهذا يخص الغراي والسيفرت.
03 · رتب المقادير
من الموزة إلى قلب المفاعلجرعة فحص PET — 370 MBq
04 · أجهزة القياس
بماذا تُقاس البكريلات
كل جسيم يُحدث تفريغًا في الأنبوب — نقرة. يعدّ الأحداث لكنه لا يميزها بالطاقة: النشاط نعم، النويدة لا.
كاشف الجرمانيوم يميز الطاقات ويحدد أي نويدة موجودة وبأي مقدار. هكذا يُقاس السيزيوم في التربة والبوتاسيوم-40 في الغذاء.
تُذاب العينة في وميض سائل: البواعث بيتا الضعيفة مثل التريتيوم والكربون-14 لا تُلتقط بغير ذلك.
الكاشف يحيط بالمصدر من كل جانب ويعدّ كل اضمحلال. الطريقة الأولية: يخرج النشاط دون مصدر مرجعي، من هندسة العدّ وحدها.
05 · قواعد الكتابة
Bq نشاط، Sv خطر
البكريلات تعدّ الاضمحلالات في المصدر، والسيفرتات تصف الأثر في الإنسان. ولا يُنتقل من إحداهما إلى الأخرى دون معرفة نوع الإشعاع والطاقة والمسافة وطريق الدخول إلى الجسم. النشاط نفسه لمصدر ألفا ابتُلع مع الطعام ولمصدر غاما خلف جدار يختلفان في العاقبة بمراتب — لذلك يحمل كل تقرير إشعاعي الرقمين معًا.
تُحدَّد معايير الغذاء بالبكريل لكل كيلوغرام: مثلًا 100 Bq/kg من السيزيوم-137 للحليب. هذه عتبة قانونية لا حدّ خطر — تُوضع بهامش واسع، وتجاوزها يعني سحب المنتج لا أنه سمّ.
06 · الوحدات المجاورة
البكريل يفتح الثلاثي الإشعاعي: هو يعدّ الاضمحلالات، والغراي يقيس الطاقة الممتصة، والسيفرت الأثر الحيوي. الأول وحده فيزيائي محض؛ والاثنان الآخران يحملان معاملات تعتمد على النسيج وعلى نوع الإشعاع.
اضمحلالات / s
J / kg
J / kg
كلما قصر عمر النصف ارتفع النشاط عند العدد نفسه من الذرات: مليغرام من التكنيشيوم-99m أنشط بمئة مليون مرة من مليغرام من اليورانيوم-238. النشاط لا يقيس كم من المادة هناك، بل بأي سرعة تتفكك.
07 · القسم التاريخي
بماذا كان يُعدّ النشاط الإشعاعي قبل البكريل
نشاط غرام من الراديوم-226. أُخرج من النظام الدولي لكنه حيّ في الطب والفحص الصناعي.
مليون اضمحلال في الثانية — محاولة لإدخال وحدة عشرية مريحة. لم تترسخ وخرجت من الاستعمال في الخمسينيات.
تركيز الرادون في الماء: استُعمل في المنتجعات ذات الينابيع الرادونية حتى السبعينيات.
وعن الرادون في الماء والهواء أيضًا: خرائط الرادون القديمة مدرَّجة بالإيمان.
الوحدة صغيرة إلى حد أن أي طعام يبدو في قيمها مشعًّا
البكريل اضمحلال واحد في الثانية، والخلفية الطبيعية تعطي بهذه الوحدات أرقامًا مثيرة: كيلوغرام من الغرانيت نحو ألف بكريل، وجسم الإنسان نحو سبعة آلاف، والموزة خمسة عشر تقريبًا. لا شيء من ذلك خطر — الأرقام كبيرة فقط لأن الوحدة ضئيلة. وهنا فخ البكريل: عنوان يقول «عُثر على آلاف البكريلات» لا يعني شيئًا ما لم يُقارن بالخلفية وبالمعايير.
الكتالوج · النظام الدولي للوحدات
بطاقة لكل مقدار
سبع وحدات أساسية، واثنتان وعشرون مشتقة لها أسماؤها، وأرشيف الأنظمة التي خرجت من الاستعمال. لكل واحدة بطاقتها: التعريف، البُعد، التحويل، الأجهزة، قواعد الكتابة. بـ 32 لغة.