Becquerel
Johdettu SI-yksikkö · suure: radionuklidin aktiivisuus
01 · Määritelmä
Becquerel unohti uraanisuolan laatikkoon valokuvauslevyjen kanssa ja löysi ne muutaman päivän kuluttua huntuisina: aine säteili itsestään, ilman mitään ulkoista lähdettä. Yksikkö on nimetty tuon vuoden 1896 sattuman mukaan, ja nimi tuli SI:hin vasta 1975.
Yksi becquerel on yksi hajoaminen sekunnissa. Yksikkö on erittäin pieni: ihmisruumiissa tapahtuu noin seitsemäntuhatta hajoamista sekunnissa, enimmäkseen kalium-40:stä ja hiili-14:stä, ja se on normi eikä vaara. Tämän pienuuden vuoksi etuliitteet ovat jatkuvassa käytössä: kilo-, mega-, giga- ja terabecquerelit täyttävät lääketieteen ja teollisuuden, kun taas paljas becquerel jää elintarvikenormeille ja taustamittauksille.
Ulottuvuus on sama — käänteinen sekunti — mutta merkitys eri. Hertsi kuvaa säännöllisiä jaksoja, becquerel satunnaisia tapahtumia: sata hajoamista sekunnissa ei tarkoita yhtä sadasosasekunnissa, vaan vain sitä, että niitä on keskimäärin sata. Juuri erottaakseen nämä SI antoi samalle ulottuvuudelle kaksi nimeä.
02 · Muunnos
Syötä aktiivisuus — lehti muuntaa sen
Curie pitää pintansa lääketieteessä ja teollisuudessa tähän päivään asti, vaikka se poistettiin SI:stä vuonna 1975. Rutherford, mache ja eman ovat kokonaan historiallisia: ne oli sidottu joko grammaan radiumia tai radonin pitoisuuteen vedessä, ja ne katosivat niiden käytäntöjen mukana, jotka niitä tarvitsivat.
Curie oli sidottu grammaan radium-226:ta, ja sen arvoa tarkistettiin kolmesti. Vuonna 1953 luku kiinnitettiin tarkalleen arvoon 3,7·10¹⁰ hajoamista sekunnissa — pyöreä luku eikä mitattu, jotta laboratoriot lakkaisivat kiistelemästä kolmannesta numerosta.
| Yksikkö | Nimi | Arvo | Missä esiintyy |
|---|---|---|---|
| Bq | becquerel, SI-yksikkö | 3,7·10⁸ | yksi hajoaminen sekunnissa |
| kBq | kilobecquerel | 370 000 | kodin lähteet, elintarvikkeet |
| MBq | megabecquerel | 370 | isotooppilääketiede |
| GBq | gigabecquerel | 0,37 | hoito, teolliset lähteet |
| TBq | terabecquerel | 3,7·10⁻⁴ | tarkastus, sterilointi |
| haj./min | hajoamisia minuutissa | 2,22·10¹⁰ | laboratoriolaskureiden asteikko |
| Ci | curie — gramman radiumin aktiivisuus | 0,01 | vuoteen 1975, USA:ssa yhä |
| mCi | millicurie | 10 | lääkeannokset vanhoissa korteissa |
| µCi | mikrocurie | 10 000 | laboratoriovalmisteet |
| Rd | rutherford — miljoona hajoamista | 370 | kolmekymmenluku, ei juurtunut |
| haj./min | hajoamisia minuutissa | 2,22·10¹⁰ | laskurit laskevat minuutissa |
| Bq | becquerel | 3,7·10⁸ | nykyinen yksikkö |
Aktiivisuus ei kerro mitään vaarasta: sen määräävät säteilylaji ja reitti elimistöön, ja ne kuuluvat jo grayn ja sievertin piiriin.
03 · Suuruusluokat
banaanista reaktorin sydämeenAnnos PET-tutkimukseen — 370 MBq
04 · Mittalaitteet
Millä becquerelit mitataan
Jokainen hiukkanen laukaisee purkauksen putkessa — napsahduksen. Se laskee tapahtumia mutta ei erottele niitä energian mukaan: aktiivisuus kyllä, nuklidi ei.
Germaniumilmaisin erottaa energiat ja määrittää, mikä nuklidi on läsnä ja kuinka paljon. Näin mitataan cesium maaperästä ja kalium-40 elintarvikkeista.
Näyte liuotetaan tuikeaineeseen: heikkoja beetasäteilijöitä kuten tritiumia ja hiili-14:ää ei saa kiinni muuten.
Ilmaisin ympäröi lähteen joka puolelta ja laskee jokaisen hajoamisen. Ensisijainen menetelmä: aktiivisuus saadaan ilman vertailulähdettä, pelkästä laskentageometriasta.
05 · Kirjoitussäännöt
Bq on aktiivisuus, Sv on vaara
Becquerelit laskevat hajoamisia lähteessä, sievertit kuvaavat vaikutusta ihmiseen. Toisesta ei päästä toiseen tuntematta säteilylajia, energiaa, etäisyyttä ja reittiä elimistöön. Sama aktiivisuus ruoan mukana niellyllä alfasäteilijällä ja seinän takana olevalla gammalähteellä eroavat seurauksiltaan kertaluokkia — siksi jokainen säteilyraportti kantaa molemmat luvut.
Elintarvikenormit annetaan becquereleina kilogrammaa kohti: esimerkiksi 100 Bq/kg cesium-137:ää maidolle. Se on lainmukainen kynnys eikä vaaran raja — se on asetettu väljällä varalla, ja sen ylittäminen tarkoittaa tuotteen poistamista, ei myrkkyä.
06 · Naapuriyksiköt
Becquerel avaa säteilykolmikon: se laskee hajoamisia, gray mittaa vastaanotetun energian, sievert biologisen vaikutuksen. Vain ensimmäinen on puhtaasti fysikaalinen; kaksi muuta kantavat kertoimia, jotka riippuvat kudoksesta ja säteilylajista.
hajoamisia / s
J / kg
J / kg
Mitä lyhyempi puoliintumisaika, sitä suurempi aktiivisuus samalla atomimäärällä: milligramma teknetium-99m:ää on sata miljoonaa kertaa aktiivisempi kuin milligramma uraani-238:aa. Aktiivisuus ei mittaa, kuinka paljon ainetta on, vaan kuinka nopeasti se hajoaa.
07 · Historiallinen osa
Missä radioaktiivisuutta laskettiin ennen becquerelia
Gramman radium-226:n aktiivisuus. Poistettu SI:stä, mutta elää lääketieteessä ja teollisessa tarkastuksessa.
Miljoona hajoamista sekunnissa — yritys ottaa käyttöön kätevä desimaaliyksikkö. Se ei juurtunut ja jäi pois käytöstä viisikymmenluvulla.
Radonin pitoisuus vedessä: käytettiin radonlähteiden kylpylöissä aina seitsemänkymmentäluvulle asti.
Myös radonista vedessä ja ilmassa: vanhat radonkartat on merkitty emaneina.
Yksikkö on niin pieni, että sen arvoissa mikä tahansa ruoka näyttää radioaktiiviselta
Becquerel on yksi hajoaminen sekunnissa, ja luonnollinen tausta antaa näissä yksiköissä vaikuttavia lukuja: kilo graniittia noin tuhat becquerelia, ihmisruumis noin seitsemäntuhatta, banaani viitisentoista. Mikään niistä ei ole vaarallista — luvut ovat suuria vain siksi, että yksikkö on häviävän pieni. Siinä on becquerelin ansa: otsikko «tuhansia becquereleja löydetty» ei kerro mitään, ennen kuin sitä verrataan taustaan ja normeihin.
Luettelo · Kansainvälinen yksikköjärjestelmä
Kortti jokaiselle suureelle
Seitsemän perusyksikköä, kaksikymmentäkaksi johdettua omine niminen ja arkisto järjestelmistä, jotka ovat jääneet pois käytöstä. Kullakin on oma lehtensä: määritelmä, ulottuvuus, muunnos, laitteet, kirjoitussäännöt. 27 kielellä.