01 · 定义
贝可勒尔把一份铀盐忘在放着照相底片的抽屉里,几天后发现底片被感光了:物质自己在放射,没有任何外部光源。这个单位就以 1896 年的那次偶然命名,而这个名字直到 1975 年才进入国际单位制。
一贝可勒尔就是每秒一次衰变。这个单位极小:人体每秒发生约七千次衰变,主要来自钾-40 和碳-14,这是常态,不是危险。正因为小,词头一直在用:千贝可、兆贝可、吉贝可和太贝可充满医学与工业,而光秃秃的贝可留给食品标准和本底测量。
量纲是一样的——秒的倒数——但含义不同。赫兹描述规则的循环,贝可勒尔描述随机事件:每秒一百次衰变,并不意味着每百分之一秒一次,只意味着平均是一百次。正是为了把两者分开,国际单位制给同一个量纲起了两个名字。
02 · 换算
输入一个活度——本页会把它换算开
居里在医学和工业里一直沿用至今,尽管 1975 年已被移出国际单位制。卢瑟福、马赫和埃曼则完全是历史名词:它们要么系在一克镭上,要么系在水中氡的浓度上,随着需要它们的做法一同消失。
居里曾系在一克镭-226 上,其数值被三次修订。1953 年把这个数固定为每秒 3.7·10¹⁰ 次衰变——一个整数而非实测值,好让各实验室不再为第三位数字争论。
| 单位 | 名称 | 数值 | 常见于何处 |
|---|---|---|---|
| Bq | 贝可勒尔,国际单位制单位 | 3.7·10⁸ | 每秒一次衰变 |
| kBq | 千贝可 | 370 000 | 家用源、食品 |
| MBq | 兆贝可 | 370 | 核医学 |
| GBq | 吉贝可 | 0.37 | 治疗、工业源 |
| TBq | 太贝可 | 3.7·10⁻⁴ | 探伤、灭菌 |
| 衰变/分 | 每分钟衰变次数 | 2.22·10¹⁰ | 实验室计数器的刻度 |
| Ci | 居里——一克镭的活度 | 0.01 | 直到 1975 年,美国至今仍用 |
| mCi | 毫居里 | 10 | 旧病历里的医用剂量 |
| µCi | 微居里 | 10 000 | 实验室制剂 |
| Rd | 卢瑟福——一百万次衰变 | 370 | 三十年代,没有推广开 |
| 衰变/分 | 每分钟衰变次数 | 2.22·10¹⁰ | 计数器按分钟计数 |
| Bq | 贝克勒尔 | 3.7·10⁸ | 今天的单位 |
活度说明不了危险:那由射线的种类和进入人体的途径决定,而这已经属于戈瑞和希沃特了。
03 · 数量级
从香蕉到反应堆堆芯PET 检查的剂量——370 MBq
04 · 测量仪器
贝可用什么来测
每个粒子都会在管里引起一次放电——一声咔嗒。它数事件,却不按能量区分:活度可以,核素不行。
锗探测器能分辨能量,判定是哪种核素、有多少。土壤里的铯和食品里的钾-40 就是这样测的。
把样品溶进闪烁液:氚和碳-14 这类弱β发射体,否则根本抓不住。
探测器从各个方向包住源,把每一次衰变都数进去。这是基准方法:不需要参考源,只靠计数几何就能得出活度。
05 · 书写规则
Bq 是活度,Sv 是危险
贝可数的是源里的衰变,希沃特描述的是对人的作用。不知道射线的种类、能量、距离和进入人体的途径,就无法从一个推出另一个。同样的活度,随食物吞下的α发射体与墙后的γ源,其后果相差若干数量级——所以任何辐射报告都同时给出这两个数字。
食品标准以每公斤贝可给出:例如牛奶中铯-137 为 100 Bq/kg。这是法定阈值,不是危险的界线——它留有很宽的余量,超标意味着产品下架,而不是说它有毒。
06 · 相邻单位
贝可勒尔开启放射三兄弟:它数衰变,戈瑞量吸收的能量,希沃特量生物效应。只有第一个是纯物理的;另外两个都带着与组织和射线种类有关的系数。
衰变 / s
J / kg
J / kg
半衰期越短,同样多的原子活度就越高:一毫克锝-99m 的活度是一毫克铀-238 的一亿倍。活度量的不是有多少物质,而是它散得多快。
07 · 历史部分
贝可勒尔之前,放射性是用什么来数的
一克镭-226 的活度。已移出国际单位制,但在医学和工业探伤里仍然活着。
每秒一百万次衰变——试图引入一个方便的十进单位。没有推广开,五十年代退出使用。
水中氡的浓度:直到七十年代还用在有氡泉的疗养地。
同样是讲水和空气中的氡:旧的氡分布图是以埃曼标度的。
这个单位小到在它的数值里,任何食物看上去都像有放射性
贝可勒尔是每秒一次衰变,自然本底用这个单位表示出来的数字很吓人:一公斤花岗岩约一千贝可,一个人体大约七千,一根香蕉十五左右。这些都不危险——数字之所以大,只是因为单位极小。这正是贝可勒尔的陷阱:一条「检出数千贝可」的标题,在没有跟本底和标准对照之前,什么也说明不了。
目录 · 国际单位制
每个量都有一份档案
七个基本单位、二十二个有专名的导出单位,以及已经退出使用的各种制度的档案。每一个都有自己的一页:定义、量纲、换算、仪器、书写规则。共 32 种语言。