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.
T1/2) .1013 3,2.
Máme-li radionuklid nukleonovém čísle pak hmotnostní jednotce 1gramu obsaženo přibližně
n 1/(N.1012 36,6GBq 79kBq 12kBq
Celkovou aktivitu A[Bq] hmotnosti M[g] čistého radionuklidu nukleonovým číslem poločasem
rozpadu T1/2[sec.e−(ln2/T1/2).e−λ.1023/N).t no. 1.
Měrná aktivita A1g [Bq] (hmotnostní aktivita) gramu čistého radionuklidu nukleonovým číslem a
poločasem rozpadu T1/2 [sec.] tedy dána vztahem
A1g (6.cz/JadRadFyzika2.2 Radioaktivita
Po uplynutí času T1/2 rozpadne právě polovina jader: N(T1/2) No/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.A1g 4,16. tak dále nekonečna, takže teprve v
limitě t→Ą bude lim N(t→Ą) všechna jádra opravdu přemění.htm 36) [15. Vojtěch Ullmann: Jaderná radiační fyzika.
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.
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.mn) 6.
*) Ostatně, čisté beznosičové radionuklidy vysoké aktivitě uvolňovaným teplem často roztavily vypařily viz
níže "Tepelné účinky radioaktivity".] pak stanovíme pomocí vztahu
A M.ln2/T1/2 4,16.109
A1g [Bq] 3,6.10.T1/2) No/4.
Radionuklid tedy tím "silněji radioaktivní", čím kratší poločas čím menší nukleonové číslo. čtvrtina: N(2.1023 známé Avogadrovo číslo vyjadřující počet atomů jedné grammolekule isotopu). uplynutí dalšího poločasu
zbude polovina poloviny jader, tj.1014 165GBq 4,2. Např.1023.t .RNDr. radium nebo uran uranu 235 plutonia však pozor kritickou hmotnost zapálení řetězové
http://astronuklfyzika.2008 12:13:25]
.1023/N atomů (mn hmotnost nukleonu; vazbovou energii, která menší než 1%, zde můžeme
zanedbat; konstanta 6.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).1023/(N.M/(N. 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.T1/2) .
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.108 4,5.
Vztah poločasu aktivity
Počet atomových jader rozpadající jednotku času (1s) roven −dn(t)/dt λ
