Bekerel
Pochodna jednostka SI · wielkość: aktywność radionuklidu
01 · Definicja
Becquerel zostawił sól uranową w szufladzie z kliszami fotograficznymi i po kilku dniach znalazł je zaświetlone: substancja promieniowała sama z siebie, bez żadnego źródła zewnętrznego. Jednostka nosi nazwę od tego przypadku z 1896 roku, a do SI nazwa trafiła dopiero w 1975.
Jeden bekerel to jeden rozpad na sekundę. Jednostka jest wyjątkowo mała: w ciele człowieka zachodzi około siedmiu tysięcy rozpadów na sekundę, głównie potasu-40 i węgla-14, i to jest norma, a nie zagrożenie. Z powodu tej małości przedrostki są w ciągłym użyciu: kilo-, mega-, giga- i terabekerele wypełniają medycynę i przemysł, a goły bekerel zostaje normom żywnościowym i pomiarom tła.
Wymiar jest ten sam — odwrotność sekundy — ale sens inny. Herc opisuje regularne cykle, bekerel zdarzenia losowe: sto rozpadów na sekundę nie znaczy jeden na setną sekundy, a tylko że średnio jest ich sto. Właśnie po to, by je rozróżnić, SI nadał temu samemu wymiarowi dwie nazwy.
02 · Przeliczanie
Wpisz aktywność — karta ją przeliczy
Kiur trzyma się w medycynie i przemyśle do dziś, choć w 1975 roku został usunięty z SI. Rutherford, mache i eman są całkiem historyczne: wiązały się albo z gramem radu, albo ze stężeniem radonu w wodzie, i zniknęły razem z praktykami, które ich wymagały.
Kiur był przywiązany do grama radu-226, a jego wartość poprawiano trzykrotnie. W 1953 roku liczbę ustalono dokładnie na 3,7·10¹⁰ rozpadów na sekundę — okrągłą, a nie zmierzoną, żeby laboratoria przestały spierać się o trzecią cyfrę.
| Jednostka | Nazwa | Wartość | Gdzie występuje |
|---|---|---|---|
| Bq | bekerel, jednostka SI | 3,7·10⁸ | jeden rozpad na sekundę |
| kBq | kilobekerel | 370 000 | źródła domowe, żywność |
| MBq | megabekerel | 370 | medycyna nuklearna |
| GBq | gigabekerel | 0,37 | terapia, źródła przemysłowe |
| TBq | terabekerel | 3,7·10⁻⁴ | defektoskopia, sterylizacja |
| rozp./min | rozpadów na minutę | 2,22·10¹⁰ | skala liczników laboratoryjnych |
| Ci | kiur — aktywność grama radu | 0,01 | do 1975 roku, w USA po dziś dzień |
| mCi | milikiur | 10 | dawki medyczne w starych kartach |
| µCi | mikrokiur | 10 000 | preparaty laboratoryjne |
| Rd | rutherford — milion rozpadów | 370 | lata trzydzieste, nie przyjął się |
| rozp./min | rozpadów na minutę | 2,22·10¹⁰ | liczniki liczą na minutę |
| Bq | bekerel | 3,7·10⁸ | jednostka dzisiejsza |
Aktywność nie mówi nic o zagrożeniu: to zależy od rodzaju promieniowania i drogi wniknięcia do organizmu, a to już należy do greja i siwerta.
03 · Rzędy wielkości
od banana po rdzeń reaktoraDawka do badania PET — 370 MBq
04 · Przyrządy pomiarowe
Czym mierzy się bekerele
Każda cząstka wywołuje wyładowanie w liczniku — kliknięcie. Liczy zdarzenia, ale nie rozróżnia ich po energii: aktywność tak, nuklid nie.
Detektor germanowy rozróżnia energie i ustala, jaki nuklid występuje i ile go jest. Tak mierzy się cez w glebie i potas-40 w żywności.
Próbkę rozpuszcza się w scyntylatorze: słabych emiterów beta, takich jak tryt i węgiel-14, inaczej nie da się złapać.
Detektor otacza źródło ze wszystkich stron i liczy każdy rozpad. Metoda pierwotna: aktywność wychodzi bez źródła wzorcowego, z samej geometrii zliczania.
05 · Zasady zapisu
Bq to aktywność, Sv to zagrożenie
Bekerele liczą rozpady w źródle, siwerty opisują oddziaływanie na człowieka. Z jednej wielkości nie przechodzi się do drugiej bez znajomości rodzaju promieniowania, energii, odległości i drogi wniknięcia do organizmu. Ta sama aktywność emitera alfa połkniętego z jedzeniem i źródła gamma za ścianą różnią się w skutkach o rzędy wielkości — dlatego każdy raport dozymetryczny podaje obie liczby.
Normy dla żywności podaje się w bekerelach na kilogram: na przykład 100 Bq/kg cezu-137 dla mleka. To próg prawny, a nie granica zagrożenia — ustawiony z szerokim zapasem, a jego przekroczenie oznacza wycofanie produktu, a nie truciznę.
06 · Jednostki sąsiednie
Bekerel otwiera trójkę radiologiczną: on liczy rozpady, grej mierzy pochłoniętą energię, siwert skutek biologiczny. Tylko pierwsza jest czysto fizyczna; dwie pozostałe niosą współczynniki zależne od tkanki i od rodzaju promieniowania.
Im krótszy okres połowicznego rozpadu, tym wyższa aktywność przy tej samej liczbie atomów: miligram technetu-99m jest sto milionów razy aktywniejszy niż miligram uranu-238. Aktywność mierzy nie ile jest substancji, lecz jak szybko się rozpada.
07 · Dział historyczny
Czym liczono promieniotwórczość przed bekerelem
Aktywność grama radu-226. Usunięty z SI, ale żywy w medycynie i defektoskopii przemysłowej.
Milion rozpadów na sekundę — próba wprowadzenia wygodnej jednostki dziesiętnej. Nie przyjęła się i wyszła z użycia w latach pięćdziesiątych.
Stężenie radonu w wodzie: stosowane w uzdrowiskach ze źródłami radonowymi aż do lat siedemdziesiątych.
Także o radonie w wodzie i powietrzu: stare mapy radonowe są wyskalowane w emanach.
Jednostka jest tak mała, że w jej wartościach każde jedzenie wygląda na promieniotwórcze
Bekerel to jeden rozpad na sekundę, a naturalne tło daje w tych jednostkach imponujące liczby: kilogram granitu to około tysiąca bekereli, ciało człowieka jakieś siedem tysięcy, banan kilkanaście. Nic z tego nie jest groźne — liczby są duże tylko dlatego, że jednostka jest znikoma. Na tym polega pułapka bekerela: nagłówek o «tysiącach bekereli» nie mówi nic, dopóki nie zestawi się go z tłem i z normami.
Katalog · Międzynarodowy Układ Jednostek
Karta dla każdej wielkości
Siedem jednostek podstawowych, dwadzieścia dwie pochodne z własnymi nazwami i archiwum układów, które wyszły z użycia. Każda ma swoją kartę: definicja, wymiar, przeliczanie, przyrządy, zasady zapisu. W 36 językach.