2. Активність радіонуклідів.

Абсолютне значення похідної , яка дорівнює швидкості розпадe нуклідів, як фізичної величини, має спеціальну назву - активність процесу розпаду (активність джерела, що містить радіонукліди):

Цю фізичну величину часто називають коротко одним словом – активність, не слід при цьому плутати активність (фізичну величину) з радіоактивністю (явищем).

Можна сказати, що активність А– це число dN розпадів серед нуклідів, узятих в деякому початковій кількості, за проміжок часу dt.

Арифметично ця величина, якщо її виразити через сталу розпаду і число наявних радіонуклідів дорівнює:

або

Закон радіоактивного розпаду був встановлений Фредеріком Содді і Ернестом Резерфордом (1903 р). Вони виявили його експериментальним шляхом і опублікували свої спостереження в роботах, в яких ними використовувалося поняття «активність» препарату (джерела).

Враховуючи пропорційність А числу нуклідів N (t), закон радіоактивного розпаду можна представити також у наступних формах:

і

Очевидно, що активність радіоактивного джерела змінюється з часом тим швидше, чим менше період напіврозпаду джерела і навпаки – активність змінюється тим повільніше, чим більше період напіврозпаду.

Одиницею активності в Сі є «розпад в секунду», ця одиниця має спеціальну назву– бекерель (в короткої записи Бк, Bq) і була названа так на честь того, хто виявив явище радіоактивності Антуана Анрі Беккереля (сина А.Е.Беккереля).

Активність радіонуклідного джерела дорівнює 1 Бк, якщо за 1 с відбувається розпад одного нукліда – будь-якого з нуклідів даного джерела.

Використовується іноді позасистемна одиниця активності кюрі (у короткому записі Кі, Сi) пов'язана з вищеназваною системною одиницею співвідношенням:

1 Кі = 3,7 · 10¹⁰ Бк.

Походження одиниці «кюрі», що пояснює її фізичний зміст, наступне. Якщо в закриту посудину помістити радій, як це робили подружжя кюрі, то спочатку кількість радону ²²²Rn (що є продуктом розпаду радію) буде зростати. Так як сам радон розпадається (T_{1 / 2} = 3,82 доби), то в кінці-кінців встановиться рівновага між знову виникнувшим радоном і тим, що розпадається. При цьому число актів розпаду щомиті залишатиметься практично постійним (якщо не враховувати зміну маси самого радію, яка відбувається вельми повільно, оскільки період напіврозпаду радію значний - близько 1600 років). Тому активність радію можна порівняти з активністю радону, що знаходиться в рівновазі з деякою кількістю радію. Активність радону, що знаходитьмя в рівновазі з 1 грамом радію і була прийнята дослідниками за одиничне значення – 1 Кі.

Іншою позасистемною одиницею активності, запропонованої в 1946 р, є Резерфорд (в короткої записи Рд, Rd): 1 Рд = 106 Бк. Зауважимо, що ця одиниця не знайшла широкого практичного застосування.

Дамо кілька визначень використовуваних на практиці величин, пов’язаних з поняттям активності.

Питома активність радіонукліда (питома активність джерела, що містить радіонукліди) – це фізична величина, що дорівнює відношенню активності радіонукліда (А) у зразку до маси (m) зразка:

що відповідає одиниці розмірності цієї величини в Сі –Бк / кг.

Об'ємна активність радіонуклідів (об'ємна активність джерела, що містить радіонукліди) – фізична величина, що дорівнює відношенню активності (А) радіонукліду, що міститься в зразку, до його об'єму (V):

відповідна одиниця розмірності цієї величини в Сі – Бк / м³.

Поверхнева активність радіонуклідів (поверхнева активність джерела, що містить радіонукліди) – фізична величина, що дорівнює відношенню активності (А) радіонукліду, що міститься на поверхні зразка, до площі поверхні (S) цього зразка:

відповідна одиниця розмірності цієї величини в Сі – Бк / м².

Лінійна активність радіонуклідів (лінійна активність джерела, що містить радіонукліди) – фізична величина, що дорівнює відношенню активності радіонукліда, що міститься на відрізку лінійного зразка, до довжини L цього відрізка:

відповідна одиниця розмірності цієї величини в Сі – Бк / м.