Becquerel
Đơn vị dẫn xuất SI · đại lượng: hoạt độ của một nuclit phóng xạ
01 · Định nghĩa
Becquerel bỏ quên một muối urani trong ngăn kéo có các tấm ảnh và vài ngày sau thấy chúng bị mờ: chất ấy tự phát bức xạ, không cần bất kỳ nguồn bên ngoài nào. Đơn vị mang tên sự tình cờ năm 1896 ấy, còn cái tên chỉ đi vào SI năm 1975.
Một becquerel là một phân rã trong một giây. Đơn vị này cực kỳ nhỏ: trong cơ thể người mỗi giây xảy ra chừng bảy nghìn phân rã, phần lớn từ kali-40 và cacbon-14, và đó là mức bình thường chứ không phải mối nguy. Chính vì nhỏ như vậy mà các tiền tố được dùng liên tục: kilô-, mêga-, giga- và têrabecquerel lấp đầy y học và công nghiệp, còn becquerel trần trụi thì để dành cho quy chuẩn thực phẩm và các phép đo phông.
Thứ nguyên là một — giây nghịch đảo — nhưng ý nghĩa lại khác. Hertz mô tả những chu trình đều đặn, becquerel mô tả những sự kiện ngẫu nhiên: một trăm phân rã mỗi giây không có nghĩa là cứ một phần trăm giây lại có một lần, mà chỉ có nghĩa trung bình là một trăm. Chính để tách hai thứ ấy ra mà SI đã đặt cho cùng một thứ nguyên hai cái tên.
02 · Quy đổi
Nhập một hoạt độ — phiếu sẽ quy đổi
Curie vẫn trụ lại trong y học và công nghiệp đến tận hôm nay, dù đã bị đưa ra khỏi SI năm 1975. Rutherford, mache và eman thì hoàn toàn thuộc về lịch sử: chúng gắn với một gam radi hoặc với nồng độ radon trong nước, và đã biến mất cùng với những thực hành cần đến chúng.
Curie gắn với một gam radi-226, và giá trị của nó được chỉnh ba lần. Năm 1953 con số được ấn định đúng bằng 3,7·10¹⁰ phân rã mỗi giây — một con số tròn chứ không phải số đo, để các phòng thí nghiệm thôi tranh cãi về chữ số thứ ba.
| Đơn vị | Tên | Giá trị | Gặp ở đâu |
|---|---|---|---|
| Bq | becquerel, đơn vị SI | 3,7·10⁸ | một phân rã trong một giây |
| kBq | kilôbecquerel | 370 000 | nguồn trong nhà, thực phẩm |
| MBq | mêgabecquerel | 370 | y học hạt nhân |
| GBq | gigabecquerel | 0,37 | trị liệu, nguồn công nghiệp |
| TBq | têrabecquerel | 3,7·10⁻⁴ | kiểm tra khuyết tật, tiệt trùng |
| phân rã/phút | số phân rã mỗi phút | 2,22·10¹⁰ | thang của các máy đếm phòng thí nghiệm |
| Ci | curie — hoạt độ của một gam radi | 0,01 | đến năm 1975, ở Hoa Kỳ đến nay |
| mCi | milicurie | 10 | liều y tế trong hồ sơ cũ |
| µCi | microcurie | 10 000 | chế phẩm phòng thí nghiệm |
| Rd | rutherford — một triệu phân rã | 370 | những năm ba mươi, không bén rễ |
| phân rã/phút | số phân rã mỗi phút | 2,22·10¹⁰ | máy đếm đếm theo phút |
| Bq | becơren | 3,7·10⁸ | đơn vị ngày nay |
Hoạt độ chẳng nói gì về mối nguy: cái đó do loại bức xạ và đường vào cơ thể quyết định, mà điều ấy đã thuộc về gray và sievert.
03 · Bậc độ lớn
từ quả chuối đến vùng hoạt lò phản ứngLiều cho một lần chụp PET — 370 MBq
04 · Dụng cụ đo
Người ta đo becquerel bằng gì
Mỗi hạt gây ra một lần phóng điện trong ống — một tiếng lách cách. Nó đếm sự kiện nhưng không phân biệt theo năng lượng: hoạt độ thì có, nuclit thì không.
Đầu dò gecmani phân biệt được năng lượng và xác định có nuclit nào, bao nhiêu. Xêsi trong đất và kali-40 trong thực phẩm được đo như thế.
Mẫu được hoà vào chất nhấp nháy: những chất phát beta yếu như triti và cacbon-14 không thể bắt được bằng cách khác.
Đầu dò bao quanh nguồn từ mọi phía và đếm từng phân rã một. Phương pháp gốc: hoạt độ có được mà không cần nguồn chuẩn, chỉ từ hình học đếm.
05 · Quy tắc viết
Bq là hoạt độ, Sv là mối nguy
Becquerel đếm số phân rã trong một nguồn, sievert mô tả tác động lên con người. Không thể đi từ đại lượng này sang đại lượng kia nếu không biết loại bức xạ, năng lượng, khoảng cách và đường vào cơ thể. Cùng một hoạt độ, một chất phát alpha nuốt theo thức ăn và một nguồn gamma sau bức tường khác nhau về hậu quả tới mấy bậc — vì thế mọi báo cáo về bức xạ đều mang cả hai con số.
Quy chuẩn cho thực phẩm được cho bằng becquerel trên kilôgam: chẳng hạn 100 Bq/kg xêsi-137 đối với sữa. Đó là ngưỡng pháp lý chứ không phải ranh giới nguy hiểm — nó được đặt với biên rộng, và vượt ngưỡng nghĩa là thu hồi sản phẩm, chứ không phải nó là thuốc độc.
06 · Các đơn vị lân cận
Becquerel mở đầu bộ ba phóng xạ: nó đếm phân rã, gray đo năng lượng hấp thụ, sievert đo tác động sinh học. Chỉ đại lượng đầu là thuần vật lý; hai đại lượng còn lại mang những hệ số phụ thuộc mô và loại bức xạ.
phân rã / s
J / kg
J / kg
Chu kỳ bán rã càng ngắn thì hoạt độ càng cao với cùng số nguyên tử: một miligam tecneti-99m hoạt động mạnh hơn một miligam urani-238 một trăm triệu lần. Hoạt độ không đo có bao nhiêu chất, mà đo chất ấy tan rã nhanh đến đâu.
07 · Phần lịch sử
Trước becquerel người ta đếm độ phóng xạ bằng gì
Hoạt độ của một gam radi-226. Đã ra khỏi SI, nhưng vẫn sống trong y học và kiểm tra khuyết tật công nghiệp.
Một triệu phân rã mỗi giây — một nỗ lực đưa vào đơn vị thập phân tiện dụng. Nó không bén rễ và ra khỏi sử dụng vào những năm năm mươi.
Nồng độ radon trong nước: dùng ở các khu nghỉ có suối radon mãi đến những năm bảy mươi.
Cũng về radon trong nước và không khí: các bản đồ radon cũ được chia độ bằng eman.
Đơn vị nhỏ đến mức trong các giá trị của nó, món ăn nào cũng trông có vẻ phóng xạ
Becquerel là một phân rã trong một giây, và phông tự nhiên khi tính bằng đơn vị này cho những con số đáng nể: một kilôgam đá hoa cương chừng một nghìn becquerel, cơ thể người chừng bảy nghìn, một quả chuối khoảng mười lăm. Không có gì trong đó là nguy hiểm — các con số lớn chỉ vì đơn vị quá nhỏ. Đó chính là cái bẫy của becquerel: một dòng tít «phát hiện hàng nghìn becquerel» chẳng nói lên điều gì chừng nào chưa đem so với phông và với các quy chuẩn.
Danh mục · Hệ đơn vị quốc tế
Mỗi đại lượng một phiếu
Bảy đơn vị cơ bản, hai mươi hai đơn vị dẫn xuất có tên riêng và kho lưu trữ những hệ đã ra khỏi sử dụng. Mỗi đơn vị có phiếu của mình: định nghĩa, thứ nguyên, quy đổi, thiết bị, quy tắc viết. Bằng 36 thứ tiếng.