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.
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.cz/JadRadFyzika2. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika. uplynutí dalšího poločasu
zbude polovina poloviny jader, tj.109
A1g [Bq] 3,6.e−λ. tak dále nekonečna, takže teprve v
limitě t→Ą bude lim N(t→Ą) všechna jádra opravdu přemění.T1/2) . čtvrtina: N(2.] pak stanovíme pomocí vztahu
A M.1023/N).M/(N.] tedy dána vztahem
A1g (6.T1/2) No/4.1023/N atomů (mn hmotnost nukleonu; vazbovou energii, která menší než 1%, zde můžeme
zanedbat; konstanta 6.1012 36,6GBq 79kBq 12kBq
Celkovou aktivitu A[Bq] hmotnosti M[g] čistého radionuklidu nukleonovým číslem poločasem
rozpadu T1/2[sec.ln2/T1/2 4,16.2008 12:13:25]
.108 4,5.
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.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).
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.A1g 4,16.t .10. Např. 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.
Máme-li radionuklid nukleonovém čísle pak hmotnostní jednotce 1gramu obsaženo přibližně
n 1/(N. 1.2 Radioaktivita
Po uplynutí času T1/2 rozpadne právě polovina jader: N(T1/2) No/2.t no.1023/(N.
Vztah poločasu aktivity
Počet atomových jader rozpadající jednotku času (1s) roven −dn(t)/dt λ.1023 známé Avogadrovo číslo vyjadřující počet atomů jedné grammolekule isotopu).1013 3,2.
*) Ostatně, čisté beznosičové radionuklidy vysoké aktivitě uvolňovaným teplem často roztavily vypařily viz
níže "Tepelné účinky radioaktivity".htm 36) [15.T1/2) . 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.mn) 6.1023.
Radionuklid tedy tím "silněji radioaktivní", čím kratší poločas čím menší nukleonové číslo. radium nebo uran uranu 235 plutonia však pozor kritickou hmotnost zapálení řetězové
http://astronuklfyzika.e−(ln2/T1/2).1014 165GBq 4,2.
Měrná aktivita A1g [Bq] (hmotnostní aktivita) gramu čistého radionuklidu nukleonovým číslem a
poločasem rozpadu T1/2 [sec
