Becquerel
Abgeleitete SI-Einheit · Größe: Aktivität eines Radionuklids
01 · Definition
Becquerel ließ ein Uransalz in einer Schublade mit Fotoplatten liegen und fand sie einige Tage später geschwärzt: der Stoff strahlte von selbst, ohne jede äußere Quelle. Die Einheit ist nach diesem Zufall von 1896 benannt, und den Namen erhielt sie im SI erst 1975.
Ein Becquerel ist ein Zerfall je Sekunde. Die Einheit ist ausgesprochen klein: im menschlichen Körper laufen etwa siebentausend Zerfälle in der Sekunde ab, überwiegend aus Kalium-40 und Kohlenstoff-14, und das ist die Norm und keine Gefahr. Wegen dieser Kleinheit sind die Vorsätze ständig im Gebrauch: Kilo-, Mega-, Giga- und Terabecquerel füllen Medizin und Industrie, während das nackte Becquerel den Lebensmittelnormen und den Untergrundmessungen bleibt.
Die Dimension ist dieselbe — reziproke Sekunde —, der Sinn aber ein anderer. Das Hertz beschreibt regelmäßige Zyklen, das Becquerel zufällige Ereignisse: hundert Zerfälle je Sekunde heißt nicht einer je Hundertstelsekunde, sondern nur, dass es im Mittel hundert sind. Gerade um beide auseinanderzuhalten, hat das SI derselben Dimension zwei Namen gegeben.
02 · Umrechnung
Geben Sie eine Aktivität ein — das Blatt rechnet um
Das Curie hält sich in Medizin und Industrie bis heute, obwohl es 1975 aus dem SI genommen wurde. Rutherford, Mache und Eman sind gänzlich historisch: sie waren entweder an ein Gramm Radium oder an die Radonkonzentration im Wasser gebunden und verschwanden mit den Praktiken, die sie brauchten.
Das Curie war an ein Gramm Radium-226 gebunden, und sein Wert wurde dreimal nachgebessert. 1953 legte man die Zahl auf genau 3,7·10¹⁰ Zerfälle je Sekunde fest — eine runde Zahl und keine gemessene, damit die Laboratorien aufhörten, um die dritte Stelle zu streiten.
| Einheit | Name | Wert | Wo es vorkommt |
|---|---|---|---|
| Bq | Becquerel, die SI-Einheit | 3,7·10⁸ | ein Zerfall je Sekunde |
| kBq | Kilobecquerel | 370 000 | häusliche Quellen, Lebensmittel |
| MBq | Megabecquerel | 370 | Nuklearmedizin |
| GBq | Gigabecquerel | 0,37 | Therapie, industrielle Quellen |
| TBq | Terabecquerel | 3,7·10⁻⁴ | Werkstoffprüfung, Sterilisation |
| Zerf./min | Zerfälle je Minute | 2,22·10¹⁰ | die Skala der Laborzähler |
| Ci | Curie — die Aktivität eines Gramms Radium | 0,01 | bis 1975, in den USA bis heute |
| mCi | Millicurie | 10 | medizinische Dosen in alten Karten |
| µCi | Mikrocurie | 10 000 | Laborpräparate |
| Rd | Rutherford — eine Million Zerfälle | 370 | die dreißiger Jahre, setzte sich nicht durch |
| Zerf./min | Zerfälle je Minute | 2,22·10¹⁰ | Zähler zählen je Minute |
| Bq | Becquerel | 3,7·10⁸ | die heutige Einheit |
Die Aktivität sagt nichts über die Gefahr: die bestimmen Strahlenart und Aufnahmeweg, und die gehören schon zu Gray und Sievert.
03 · Größenordnungen
von der Banane bis zum ReaktorkernDosis für eine PET-Untersuchung — 370 MBq
04 · Messgeräte
Womit Becquerel gemessen werden
Jedes Teilchen löst im Rohr eine Entladung aus — ein Klicken. Es zählt Ereignisse, unterscheidet sie aber nicht nach Energie: Aktivität ja, Nuklid nein.
Ein Germaniumdetektor unterscheidet Energien und bestimmt, welches Nuklid vorliegt und wie viel. So misst man Caesium im Boden und Kalium-40 in Lebensmitteln.
Die Probe wird in einem Szintillator gelöst: schwache Betastrahler wie Tritium und Kohlenstoff-14 lassen sich anders nicht erfassen.
Der Detektor umschließt die Quelle von allen Seiten und zählt jeden Zerfall. Die primäre Methode: die Aktivität ergibt sich ohne Referenzquelle, allein aus der Zählgeometrie.
05 · Schreibregeln
Bq ist Aktivität, Sv ist Gefahr
Becquerel zählen Zerfälle in einer Quelle, Sievert beschreiben die Wirkung auf den Menschen. Das eine folgt nicht aus dem anderen, ohne dass Strahlenart, Energie, Abstand und Aufnahmeweg bekannt sind. Dieselbe Aktivität eines mit der Nahrung aufgenommenen Alphastrahlers und einer Gammaquelle hinter einer Wand unterscheiden sich in der Folge um Größenordnungen — deshalb stehen in jedem Strahlenbericht beide Zahlen.
Lebensmittelnormen werden in Becquerel je Kilogramm angegeben: etwa 100 Bq/kg Caesium-137 für Milch. Das ist eine gesetzliche Schwelle und keine Gefahrengrenze — sie ist mit weitem Abstand gesetzt, und ihr Überschreiten bedeutet Rücknahme des Erzeugnisses, nicht Gift.
06 · Benachbarte Einheiten
Das Becquerel eröffnet das strahlenkundliche Trio: es zählt Zerfälle, das Gray misst die aufgenommene Energie, das Sievert die biologische Wirkung. Nur das erste ist rein physikalisch; die beiden anderen tragen Faktoren, die vom Gewebe und von der Strahlenart abhängen.
Zerfälle / s
J / kg
J / kg
Je kürzer die Halbwertszeit, desto höher die Aktivität bei gleicher Atomzahl: ein Milligramm Technetium-99m ist hundert Millionen Mal aktiver als ein Milligramm Uran-238. Die Aktivität misst nicht, wie viel Stoff da ist, sondern wie schnell er zerfällt.
07 · Historischer Teil
Womit man Radioaktivität vor dem Becquerel zählte
Die Aktivität eines Gramms Radium-226. Aus dem SI genommen, lebt aber in Medizin und industrieller Werkstoffprüfung weiter.
Eine Million Zerfälle je Sekunde — ein Versuch, eine bequeme dezimale Einheit einzuführen. Sie setzte sich nicht durch und geriet in den 1950ern außer Gebrauch.
Die Radonkonzentration im Wasser: bis in die 1970er in Kurorten mit Radonquellen verwendet.
Ebenfalls Radon in Wasser und Luft: alte Radonkarten sind in Eman ausgezeichnet.
Die Einheit ist so klein, dass in ihren Werten jedes Lebensmittel radioaktiv aussieht
Das Becquerel ist ein Zerfall je Sekunde, und der natürliche Untergrund ergibt in diesen Einheiten eindrucksvolle Zahlen: ein Kilogramm Granit etwa tausend Becquerel, ein menschlicher Körper an die siebentausend, eine Banane rund fünfzehn. Nichts davon ist gefährlich — die Zahlen sind nur deshalb groß, weil die Einheit winzig ist. Genau darin liegt die Falle des Becquerel: eine Schlagzeile «tausende Becquerel gefunden» sagt gar nichts, solange sie nicht mit dem Untergrund und mit den Normen verglichen wird.
Katalog · Internationales Einheitensystem
Ein Datenblatt für jede Größe
Sieben Basiseinheiten, zweiundzwanzig abgeleitete mit eigenen Namen und ein Archiv der Systeme, die außer Gebrauch geraten sind. Jede hat ihr eigenes Blatt: Definition, Dimension, Umrechnung, Geräte, Schreibregeln. In 14 Sprachen.