01 · 定義
貝可勒爾把一份鈾鹽忘在放著照相底片的抽屜裡,幾天後發現底片被感光了:物質自己在放射,沒有任何外部光源。這個單位就以 1896 年的那次偶然命名,而這個名字直到 1975 年才進入國際單位制。
一貝可勒爾就是每秒一次衰變。這個單位極小:人體每秒發生約七千次衰變,主要來自鉀-40 和碳-14,這是常态,不是危險。正因为小,詞頭一直在用:千貝可、兆貝可、吉貝可和太貝可充满醫學與工業,而光秃秃的貝可留給食品標準和本底量測。
量綱是一樣的——秒的倒數——但含義不同。赫茲描述規則的循環,貝可勒爾描述隨机事件:每秒一百次衰變,並不意味着每百分之一秒一次,只意味着平均是一百次。正是為了把兩者分開,國際單位制給同一個量綱起了兩個名字。
02 · 換算
輸入一個活度——本頁会把它換算開
居禮在醫學和工業裡一直沿用至今,儘管 1975 年已被移出國際單位制。盧瑟福、馬赫和埃曼則完全是歷史名词:它們要么系在一克鐳上,要么系在水中氡的濃度上,隨着需要它們的做法一同消失。
居禮曾系在一克鐳-226 上,其數值被三次修訂。1953 年把這個数固定为每秒 3.7·10¹⁰ 次衰變——一個整數而非实測值,好让各實驗室不再为第三位數字爭論。
| 單位 | 名稱 | 數值 | 常見於何處 |
|---|---|---|---|
| Bq | 貝可勒爾,國際單位制單位 | 3.7·10⁸ | 每秒一次衰變 |
| kBq | 千貝可 | 370 000 | 家用源、食品 |
| MBq | 兆貝可 | 370 | 核醫學 |
| GBq | 吉貝可 | 0.37 | 治療、工業源 |
| TBq | 太貝可 | 3.7·10⁻⁴ | 探傷、滅菌 |
| 衰變/分 | 每分鐘衰變次數 | 2.22·10¹⁰ | 實驗室計數器的刻度 |
| Ci | 居禮——一克鐳的活度 | 0.01 | 直到 1975 年,美國至今仍用 |
| mCi | 毫居禮 | 10 | 舊病歷裡的醫用劑量 |
| µCi | 微居禮 | 10 000 | 實驗室製劑 |
| Rd | 盧瑟福——一百萬次衰變 | 370 | 三十年代,沒有推廣開 |
| 衰變/分 | 每分鐘衰變次數 | 2.22·10¹⁰ | 計數器按分鐘計數 |
| Bq | 貝克 | 3.7·10⁸ | 今天的單位 |
活度說明不了危險:那由射线的種類和進入人體的途徑決定,而這已經屬於戈雷和西弗了。
03 · 數量級
從香蕉到反應爐爐心PET 檢查的劑量——370 MBq
04 · 測量儀器
貝可用什麼来測
每個粒子都會在管裡引起一次放電——一聲咔嗒。它数事件,卻不按能量區分:活度可以,核種不行。
鍺探測器能分辨能量,判定是哪種核種、有多少。土壤裡的銫和食品裡的鉀-40 就是這樣測的。
把樣品溶進閃爍液:氚和碳-14 這类弱β發射體,否則根本抓不住。
探測器從各個方向包住源,把每一次衰變都数進去。這是基準方法:不需要參考源,只靠計數幾何就能得出活度。
05 · 書寫規則
Bq 是活度,Sv 是危險
貝可数的是源裡的衰變,西弗描述的是對人的作用。不知道射线的種類、能量、距離和進入人體的途徑,就無法從一個推出另一個。同樣的活度,隨食物吞下的α發射體與牆後的γ源,其後果相差若干數量級——所以任何輻射報告都同時給出這兩個數字。
食品標準以每公斤貝可給出:例如牛奶中銫-137 为 100 Bq/kg。這是法定閾值,不是危險的界線——它留有很宽的餘量,超標意味着產品下架,而不是說它有毒。
06 · 相鄰單位
貝可勒爾開啟放射三兄弟:它数衰變,戈雷量吸收的能量,西弗量生物效應。只有第一個是純物理的;另外兩個都帶着與組織和射线種類有關的係數。
衰變 / s
J / kg
J / kg
半衰期越短,同樣多的原子活度就越高:一毫克鎝-99m 的活度是一毫克铀-238 的一億倍。活度量的不是有多少物質,而是它散得多快。
07 · 歷史部分
貝可勒爾之前,放射性是用什麼来数的
一克鐳-226 的活度。已移出國際單位制,但在醫學和工業探傷裡仍然活著。
每秒一百萬次衰變——試圖引入一個方便的十進單位。沒有推廣開,五十年代退出使用。
水中氡的濃度:直到七十年代還用在有氡泉的療養地。
同樣是講水和空氣中的氡:舊的氡分布圖是以埃曼標度的。
這個單位小到在它的數值裡,任何食物看上去都像有放射性
貝可勒爾是每秒一次衰變,自然本底用這個單位表示出来的數字很吓人:一公斤花崗岩約一千貝可,一個人體大約七千,一根香蕉十五左右。這些都不危險——數字之所以大,只是因为單位極小。這正是貝可勒爾的陷阱:一条「檢出數千貝可」的標題,在沒有跟本底和標準對照之前,什麼也說明不了。
目錄 · 國際單位制
每個量都有一份檔案
七個基本單位、二十二個有專名的導出單位,以及已經退出使用的各种制度的檔案。每一個都有自己的一頁:定義、量綱、換算、儀器、书写規則。共 32 种語言。