Кюри (единица)
| Кюри | |
|---|---|
 Образец радия, элемента, который использовался в первоначальном определении кюри. | |
| Общая информация | |
| Единица измерения | Активность |
| Символ | Ки |
| Назван в честь | Пьер Кюри и Мария Кюри |
| Конверсии | |
| 1 Ки в ... | ... равно ... |
| Резерфорды | 37 000 р. |
| производная единица СИ | 37 ГБк |
| Основная единица СИ | 3,7 × 10 10 с −1 |
Кюри (символ Ки ) — внесистемная единица измерения радиоактивности, первоначально определённая в 1910 году. Согласно заметке в журнале Nature того времени, она должна была быть названа в честь Пьера Кюри [1] , но, по крайней мере, некоторые считали, что она названа в честь Марии Кюри [2] , и в более поздней литературе считается, что она названа в честь обоих. [3]
Первоначально он был определен как «количество или масса эманации радия, находящейся в равновесии с одним граммом радия (элемента)» [1] , но в настоящее время определяется как 1 Ки =3,7 × 10 10 распадов в секунду [4] после более точных измерений активности 226 Ra (удельная активность которого составляет3,66 × 10 10 Бк/г [5] ).
В 1975 году Генеральная конференция по мерам и весам присвоила беккерелю (Бк), определяемому как один ядерный распад в секунду, официальный статус единицы активности СИ . [6] Поэтому:
- 1 Ки =3,7 × 10 10 Бк = 37 ГБк
и
- 1 Бк ≅2,703 × 10 -11 Ки ≅ 27 пКи
Хотя Национальный институт стандартов и технологий (NIST) [7] и другие организации не одобряют его дальнейшее использование , кюри по-прежнему широко используется в правительстве, промышленности и медицине в Соединенных Штатах и других странах.
На встрече 1910 года, где первоначально была определена кюри, было предложено сделать ее эквивалентной 10 нанограммам радия (практическое количество). Но Мария Кюри, первоначально приняв это, изменила свое мнение и настояла на одном грамме радия. По словам Бертрама Болтвуда, Мария Кюри считала, что «использование названия „кюри“ для столь бесконечно малого количества чего-либо было совершенно неуместным». [2]
Мощность, выделяемую при радиоактивном распаде, соответствующую одному кюри, можно рассчитать, умножив энергию распада приблизительно на 5,93 мВт / МэВ .
Радиотерапевтический аппарат может иметь около 1000 Ки радиоизотопа, например, цезия-137 или кобальта-60 . Такое количество радиоактивности может вызвать серьезные последствия для здоровья всего за несколько минут воздействия на близком расстоянии без экранирования .
Радиоактивный распад может привести к выбросу частиц радиации или электромагнитного излучения. Проглатывание даже небольших количеств некоторых частиц испускающих радионуклидов может быть фатальным. Например, средняя летальная доза (LD-50) для проглоченного полония -210 составляет 240 мкКи; около 53,5 нанограмм.
Типичное человеческое тело содержит примерно 0,1 мкКи (14 мг) встречающегося в природе калия-40 . Человеческое тело, содержащее 16 кг (35 фунтов) углерода (см. Состав человеческого тела ), также будет иметь около 24 нанограммов или 0,1 мкКи углерода-14 . Вместе это приведет к общему количеству приблизительно 0,2 мкКи или 7400 распадов в секунду внутри тела человека (в основном за счет бета-распада, но также и за счет гамма-распада).
Как мера количества
Единицы активности (кюри и беккерель) также относятся к количеству радиоактивных атомов. Поскольку вероятность распада является фиксированной физической величиной, для известного числа атомов определенного радионуклида предсказуемое число распадется за заданное время. Число распадов, которые произойдут за одну секунду в одном грамме атомов определенного радионуклида, известно как удельная активность этого радионуклида.
Активность образца со временем уменьшается из-за распада.
Правила радиоактивного распада могут быть использованы для преобразования активности в фактическое число атомов. Они утверждают, что 1 Ки радиоактивных атомов будет следовать выражению
- N (атомы) × λ (с −1 ) = 1 Ci = 3,7 × 10 10 Бк,
и так
- N = 3,7 × 10 10 Бк / λ ,
где λ — константа распада в с −1 .
Вот несколько примеров, отсортированных по периоду полураспада:
| Изотоп | Период полураспада | Масса 1 кюри | Удельная активность (Ки/г) |
|---|---|---|---|
| 209 Би | 2,01 × 10 19 лет | 11,75 млрд тонн | 8,51 × 10 −17 |
| 232 Тысяча | 1,405 × 10 10 лет | 9,1 тонны | 1,1 × 10−7 ( 110 000 пКи/г, 0,11 мкКи/г) |
| 238 У | 4,468 × 10 9 лет | 2,975 тонн | 3,36 × 10−7 ( 336 000 пКи/г, 0,336 мкКи/г) |
| 40 К | 1,248 × 10 9 лет | 139,5 кг | 7,168 × 10 −6 (7 168 000 пКи/г, 7,168 мкКи/г) |
| 235 У | 7,04 × 10 8 лет | 463 кг | 2,16 × 10 −6 (2 160 000 пКи/г, 2,16 мкКи/г) |
| 129 Я | 15,7 × 10 6 лет | 5,66 кг | 0,00018 |
| 99 Тс | 211 × 10 3 лет | 58 г | 0,017 |
| 239 Pu | 24,11 × 10 3 года | 16,12 г | 0,06203 |
| 240 Пу | 6563 года | 4,4 г | 0,23 |
| 14 С | 5730 лет | 0,22 г | 4.5 |
| 226 Ра | 1600 лет | 1,012 г | 0,989 |
| 241 Ам | 432,6 лет | 0,29 г | 3.43 |
| 238 Pu | 88 лет | 59 мг | 17 |
| 137С | 30,08 лет | 11,52 мг | 86.81 |
| 90 Ср | 28,79 лет | 7.240 мг | 138.1 |
| 241 Pu | 14 лет | 9,4 мг | 106 |
| 3 ч. | 12.32 года | 104 мкг | 9,621 |
| 228 Ра | 5,75 лет | 3,67 мг | 273 |
| 60 Со | 1925.3 дня | 883,71 мкг | 1,131.6 |
| 210 По | 138,4 дня | 222,5 мкг | 4,494 |
| 131 Я | 8.0252 дня | 8,0455 мкг | 124,293 |
| 123 Я | 13 часов | 518 нг | 1,930,000 |
| 212 Pb | 10.64 часов | 719 нг | 1,390,000 |
| 223 Пт | 22.00 минут | 26.09 нг | 38,323,000 |
| 212 По | 299 наносекунд | 5,61 аг | 1,78 × 10 17 |
Величины, связанные с радиацией
В следующей таблице приведены величины излучения в единицах СИ и вне системы СИ:
| Количество | Единица | Символ | Вывод | Год | эквивалент в системе СИ |
|---|---|---|---|---|---|
| Деятельность ( А ) | беккерель | Бк | с −1 | 1974 | единица СИ |
| кюри | Ки | 3,7 × 10 10 с −1 | 1953 | 3,7 × 10 10 Бк | |
| Резерфорд | Дорога | 10 6 с −1 | 1946 | 1 000 000 Бк | |
| Экспозиция ( X ) | кулон на килограмм | Кл/кг | С⋅кг −1 воздуха | 1974 | единица СИ |
| рентген | Р | есв /0,001 293 г воздуха | 1928 | 2,58 × 10−4 Кл/ кг | |
| Поглощенная доза ( Д ) | серый | Гы | Дж ⋅кг −1 | 1974 | единица СИ |
| эрг на грамм | эрг/г | эрг⋅г −1 | 1950 | 1,0 × 10−4 Гр | |
| рад | рад | 100 эрг⋅г −1 | 1953 | 0,010 Гр | |
| Эквивалентная доза ( H ) | зиверт | Св | Дж⋅кг −1 × Вт R | 1977 | единица СИ |
| эквивалент рентгена человек | бэр | 100 эрг⋅г −1 × W R | 1971 | 0,010 Зв | |
| Эффективная доза ( Е ) | зиверт | Св | Дж⋅кг −1 × Вт Р × Вт Т | 1977 | единица СИ |
| эквивалент рентгена человек | бэр | 100 эрг⋅г −1 × W R × W T | 1971 | 0,010 Зв |
Смотрите также
- счетчик Гейгера
- Ионизирующее излучение
- Радиационный ожог
- Радиационное облучение
- Радиационное отравление
- Научный комитет ООН по действию атомной радиации
Ссылки
- ^ ab Резерфорд, Эрнест (6 октября 1910 г.). «Стандарты и номенклатура радия». Nature . 84 (2136): 430–431. Bibcode :1910Natur..84..430R. doi : 10.1038/084430a0 .
- ^ ab Frame, Paul (1996). "How the Curie Came to Be". Информационный бюллетень Health Physics Society . Архивировано из оригинала 20 марта 2012 года . Получено 3 июля 2015 года .
- ↑ Комиссия по атомной энергии США (1951). Полугодовой отчет Комиссии по атомной энергии, том 9. стр. 93.
- ^ "Резолюция 7 12-й ГКМВ". Международное бюро мер и весов (МБМВ). 1964. Архивировано из оригинала 2021-02-19.
- ^ Делакруа, Д. (2002). «Справочник по радионуклидам и радиационной защите 2002». Дозиметрия радиационной защиты . 98 (1). Nuclear Technology Publishing: 147. doi :10.1093/oxfordjournals.rpd.a006705. PMID 11916063. Архивировано из оригинала 2016-03-05.
- ^ "Единицы СИ для ионизирующих излучений: беккерель". Резолюции 15-й ГКМВ (Резолюция 8). 1975. Получено 3 июля 2015 .
- ↑ NIST Special Publication 811, пункт 5.2 (Отчет). NIST. 28 января 2016 г. Получено 22 марта 2016 г.
