Основные характеристики радиоактивного распада

Все виды самопроизвольных (спонтанных) радиоактивных превращений (и распада, и деления) — процесс случайный, статистический.

Все виды самопроизвольного радиоактивного распада характеризуются временем жизни радионуклида и его активностью, то есть скоростью распада. Показателем времени жизни радионуклида, скорости его распада является период полураспада. Используется также радиоактивная постоянная или постоянная (константа) распада.

• а) Период полураспада (T½) — время, в течение которого половина радиоактивных атомов распадается и их количество уменьшается в 2 раза. Периоды полураспада у всех радионуклидов разные — от долей секунды (короткоживущие радионуклиды) до миллиардов лет (долгоживущие).
• б) Активность — это количество актов распада (в общем случае актов радиоактивных, ядерных превращений) в единицу времени (как правило, в секунду). Единицами измерения активности являются беккерель и кюри.
• в) Беккерель (Бк) — это один акт распада в секунду (1 расп/сек). Единица названа в честь французского физика, лауреата Нобелевской премии Антуана Анри Беккереля.
• г) Кюри (Ки) — 3,7· 1010 Бк (расп/сек). Эта единица возникла исторически: такой активностью обладает 1 грамм радия-226 в равновесии с дочерними продуктами распада. Именно с радием-226 долгие годы работали лауреаты Нобелевской премии французские учёные супруги Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри.

Кратными единицами для беккереля являются тысяча (кило-беккерель, кБк), миллион (мегабеккерель, МБк) и миллиард (гигабеккерель, ГБк).

Дольными единицами для кюри являются тысячная доля кюри — милликюри (мКи), и миллионная доля — микрокюри (мкКи, мКи):

1 мКи = 3,7×107 Бк; 1мкКи = 3,7×104 Бк.

Есть понятие «удельная активность» (весовая или объёмная) — это активность единицы массы (веса) или объёма вещества. Или, точнее, активность радионуклида (или смеси радионуклидов) в единице веса или объёма вещества. Иногда используют площадную активность: Бк или Ки на м2 или км2.

Ориентировочно можно считать, что активность небольшого количества (граммы) и/или с небольшой начальной активностью (мКи; мкКи) радионуклида уменьшается до практически безопасного уровня (иногда почти до нуля) через 10 периодов полураспада. За это время количество радиоактивных атомов, а значит и актов распада, то есть активность, уменьшается в 210 = 1024 раза.

д) Радиоактивная постоянная (постоянная или константа распада) l — это доля атомов, распадающихся в 1 секунду.

l = 0,693/Т½ (сек-1), где.

0,693 — это ln 2 из закона радиоактивного распада Nt = N0 х e-lt, где.

N0 и Nt — число радиоактивных атомов в начальный (нулевой) момент времени и число атомов, оставшихся к моменту t;

t — время в секундах.

Так как за время, равное одному периоду полураспада, число радиоактивных атомов уменьшается в два раза, то при t = T½ имеем: Nt = N0/2: e-lt = ½; e-lt = 2 (где t = T½) и в итоге ln2 = l х Т½.