Becquerel
Afgeleide SI-eenheid · grootheid: activiteit van een radionuclide
01 · Definitie
Becquerel liet een uraniumzout liggen in een lade met fotografische platen en vond ze enkele dagen later gesluierd: de stof straalde uit zichzelf, zonder enige uitwendige bron. De eenheid is naar dat toeval van 1896 genoemd, en die naam kwam pas in 1975 in het SI.
Eén becquerel is één verval per seconde. De eenheid is uiterst klein: in een menselijk lichaam vinden ongeveer zevenduizend vervallen per seconde plaats, vooral van kalium-40 en koolstof-14, en dat is de norm en geen gevaar. Door die kleinheid zijn de voorvoegsels voortdurend in gebruik: kilo-, mega-, giga- en terabecquerel vullen de geneeskunde en de industrie, terwijl de kale becquerel overblijft voor voedselnormen en achtergrondmetingen.
De dimensie is dezelfde — omgekeerde seconde — maar de betekenis verschilt. De hertz beschrijft regelmatige cycli, de becquerel toevallige gebeurtenissen: honderd vervallen per seconde betekent niet één per honderdste seconde, alleen dat het er gemiddeld honderd zijn. Juist om die twee uit elkaar te houden gaf het SI dezelfde dimensie twee namen.
02 · Omrekening
Voer een activiteit in — het blad rekent haar om
De curie houdt zich in de geneeskunde en de industrie tot op vandaag staande, hoewel hij in 1975 uit het SI werd gehaald. De rutherford, de mache en de eman zijn geheel historisch: zij waren gebonden aan hetzij een gram radium, hetzij de radonconcentratie in water, en verdwenen samen met de praktijken die hen nodig hadden.
De curie was gebonden aan een gram radium-226, en zijn waarde werd driemaal bijgesteld. In 1953 werd het getal vastgelegd op precies 3,7·10¹⁰ vervallen per seconde — een rond getal en geen gemeten getal, opdat laboratoria ophielden over het derde cijfer te twisten.
| Eenheid | Naam | Waarde | Waar het voorkomt |
|---|---|---|---|
| Bq | becquerel, de SI-eenheid | 3,7·10⁸ | één verval per seconde |
| kBq | kilobecquerel | 370 000 | huishoudelijke bronnen, voedsel |
| MBq | megabecquerel | 370 | nucleaire geneeskunde |
| GBq | gigabecquerel | 0,37 | therapie, industriële bronnen |
| TBq | terabecquerel | 3,7·10⁻⁴ | materiaalonderzoek, sterilisatie |
| verv./min | vervallen per minuut | 2,22·10¹⁰ | de schaal van laboratoriumtellers |
| Ci | curie — de activiteit van een gram radium | 0,01 | tot 1975, in de VS nog steeds |
| mCi | millicurie | 10 | medische doses in oude dossiers |
| µCi | microcurie | 10 000 | laboratoriumpreparaten |
| Rd | rutherford — een miljoen vervallen | 370 | de jaren dertig, sloeg niet aan |
| verv./min | vervallen per minuut | 2,22·10¹⁰ | tellers tellen per minuut |
| Bq | becquerel | 3,7·10⁸ | de huidige eenheid |
Activiteit zegt niets over het gevaar: dat wordt bepaald door de stralingssoort en de weg het lichaam in, en die horen al bij de gray en de sievert.
03 · Ordes van grootte
van de banaan tot de reactorkernDosis voor een PET-scan — 370 MBq
04 · Meetinstrumenten
Waarmee becquerels worden gemeten
Elk deeltje veroorzaakt een ontlading in de buis — een klik. Het telt gebeurtenissen, maar onderscheidt ze niet naar energie: activiteit wel, nuclide niet.
Een germaniumdetector onderscheidt energieën en bepaalt welk nuclide aanwezig is en hoeveel. Zo meet men cesium in de bodem en kalium-40 in voedsel.
Het monster wordt in een scintillator opgelost: zwakke bètastralers als tritium en koolstof-14 zijn anders niet te vangen.
De detector omsluit de bron van alle kanten en telt elk verval. De primaire methode: de activiteit komt eruit zonder referentiebron, alleen uit de telgeometrie.
05 · Schrijfregels
Bq is activiteit, Sv is gevaar
Becquerels tellen vervallen in een bron, sieverts beschrijven het effect op de mens. Van het één kom je niet bij het ander zonder de stralingssoort, de energie, de afstand en de weg het lichaam in te kennen. Dezelfde activiteit van een met voedsel ingeslikte alfastraler en van een gammabron achter een muur verschillen in gevolg orden van grootte — daarom draagt elk stralingsrapport beide getallen.
Voedselnormen worden in becquerel per kilogram gegeven: 100 Bq/kg cesium-137 voor melk, bijvoorbeeld. Dat is een wettelijke drempel en geen gevarengrens — zij is met ruime marge gesteld, en overschrijding betekent dat het product uit de handel gaat, niet dat het gif is.
06 · Naburige eenheden
De becquerel opent het stralingsdrietal: hij telt vervallen, de gray meet de opgenomen energie, de sievert het biologische effect. Alleen de eerste is zuiver natuurkundig; de andere twee dragen factoren die van het weefsel en van de stralingssoort afhangen.
vervallen / s
J / kg
J / kg
Hoe korter de halveringstijd, hoe hoger de activiteit bij hetzelfde aantal atomen: een milligram technetium-99m is honderd miljoen keer actiever dan een milligram uranium-238. Activiteit meet niet hoeveel stof er is, maar hoe snel die uiteenvalt.
07 · Historisch deel
Waarin men radioactiviteit telde vóór de becquerel
De activiteit van een gram radium-226. Uit het SI gehaald, maar springlevend in de geneeskunde en het industriële onderzoek.
Een miljoen vervallen per seconde — een poging een handige decimale eenheid in te voeren. Zij sloeg niet aan en raakte in de jaren vijftig buiten gebruik.
De radonconcentratie in water: tot in de jaren zeventig gebruikt in kuuroorden met radonbronnen.
Ook dit gaat over radon in water en lucht: oude radonkaarten zijn in eman uitgezet.
De eenheid is zo klein dat in haar waarden elk voedingsmiddel radioactief lijkt
De becquerel is één verval per seconde, en de natuurlijke achtergrond levert in deze eenheden indrukwekkende getallen op: een kilogram graniet zo’n duizend becquerel, een menselijk lichaam ongeveer zevenduizend, een banaan een stuk of vijftien. Niets daarvan is gevaarlijk — de getallen zijn alleen groot omdat de eenheid nietig is. Daarin schuilt de val van de becquerel: een kop die «duizenden becquerel aangetroffen» meldt, zegt niets zolang zij niet met de achtergrond en met de normen wordt vergeleken.
Catalogus · Internationaal Stelsel van Eenheden
Een fiche voor elke grootheid
Zeven basiseenheden, tweeëntwintig afgeleide met een eigen naam en het archief van stelsels die buiten gebruik zijn geraakt. Elk heeft zijn eigen blad: definitie, dimensie, omrekening, instrumenten, schrijfregels. In 27 talen.