V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.2 Radioaktivita
Po uplynutí času T1/2 rozpadne právě polovina jader: N(T1/2) No/2.t no.mn) 6. Máme-li tedy preparátu čase t
momentálně radioaktivních jader, bude jeho okamžitá aktivita
A[Bq] ln2/T1/2 ;
bude tedy přímo úměrná počtu radioaktivních jader nepřímo úměrná poločasu rozpadu T1/2 bude
klesat časem podle exponenciálního zákona n(t) no.ln2/T1/2 4,16.109
A1g [Bq] 3,6. tak dále nekonečna, takže teprve v
limitě t→Ą bude lim N(t→Ą) všechna jádra opravdu přemění.] tedy dána vztahem
A1g (6.htm 36) [15.T1/2) .e−λ.2008 12:13:25]
.1014 165GBq 4,2. čistého radiojódu 131J (T1/2=8dní) měl kolosální aktivitu 600 000 GBq,
jeho energetický výkon činil téměř 750W uvolňovaným teplem okamžitě vypařil! Výjimkou jsou radionuklidy s
dlouhým poločasem rozpadu, které mohou docela dobře existovat soustředěné větším množství mnoha gramů i
kilogramů např.RNDr.e−(ln2/T1/2).108 4,5. radium nebo uran uranu 235 plutonia však pozor kritickou hmotnost zapálení řetězové
http://astronuklfyzika.
V praxi čisté beznosičové radionuklidy většinou nevyskytují *), naopak většině preparátů bývají
velmi zředěné, jejich koncentrace malá; měrná aktivita zpravidla nepřesahuje několik GBq/gram, u
některých vzorků nedosahuje ani úrovně 1Bq/g.1023/N).
Vztah poločasu aktivity
Počet atomových jader rozpadající jednotku času (1s) roven −dn(t)/dt λ. uplynutí dalšího poločasu
zbude polovina poloviny jader, tj.] pak stanovíme pomocí vztahu
A M.cz/JadRadFyzika2.1023/N atomů (mn hmotnost nukleonu; vazbovou energii, která menší než 1%, zde můžeme
zanedbat; konstanta 6.T1/2) .M/(N.t .
Měrná aktivita A1g [Bq] (hmotnostní aktivita) gramu čistého radionuklidu nukleonovým číslem a
poločasem rozpadu T1/2 [sec. 1.1023.
Pro některé známé dlouhodobé radionuklidy vychází měrná aktivita:
Radionuklid 3
H 14
C 60
Co 137
Cs 226
Ra 235
U 238
U
T1/2
[roky] 12,3 5730 5,27 1602 7,1.1023/(N.A1g 4,16.10.1023 známé Avogadrovo číslo vyjadřující počet atomů jedné grammolekule isotopu).T1/2) No/4.
Máme-li radionuklid nukleonovém čísle pak hmotnostní jednotce 1gramu obsaženo přibližně
n 1/(N.
*) Ostatně, čisté beznosičové radionuklidy vysoké aktivitě uvolňovaným teplem často roztavily vypařily viz
níže "Tepelné účinky radioaktivity".1013 3,2.1012 36,6GBq 79kBq 12kBq
Celkovou aktivitu A[Bq] hmotnosti M[g] čistého radionuklidu nukleonovým číslem poločasem
rozpadu T1/2[sec. Např.
Vedle rozpadové konstanty poločasu rozpadu T1/2 někdy zavádí střední doba života jádra 1/
λ T1/2/ln2, což zároveň doba (t=τ), kterou klesne aktivita 1/e 0,3679 své původní hodnoty.n(t) n(t) ln2/T1/2; a
to podle definice aktivita (hodnota T1/2 musí být udána sekundách; pro počet jader zde používáme
symbol malé aby nepletlo nukleonovým číslem velké N). čtvrtina: N(2.
Radionuklid tedy tím "silněji radioaktivní", čím kratší poločas čím menší nukleonové číslo
