Aktivitás
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/6c/Radium_226_radiation_source_1.jpg/280px-Radium_226_radiation_source_1.jpg)
Az aktivitás (vagy bomlási sebesség) a radioaktív sugárzást kibocsátó testet (sugárforrást) jellemző egyik fizikai mennyiség, jele: A. Az aktivitás SI-mértékegysége a becquerel (jele: Bq).
Definíciója
Két radioaktív sugárforrás közül azt tekintjük aktívabbnak, amelyik adott idő alatt több részecskét sugároz ki, illetve amelyik ugyanannyi részecskét rövidebb idő alatt bocsát ki. A sugárforrás aktivitásának nevezzük a kibocsátott részecskék számának és a közben eltelt időnek a hányadosával meghatározott fizikai mennyiséget. Ha a sugárforrás egy rövid Δt időtartam alatt ΔN számú részecskét sugároz ki, akkor:
- .
Az aktivitás SI-mértékegysége a becquerel (jele: Bq). Képlettel:
- .
Az aktivitás régi, nem SI-mértékegységei a curie (jele: Ci) és a rutherford (jele: Rd). Átváltások:
- 1 Ci = 3,7·1010 Bq.
- 1 Rd = 1·106 Bq.
A sugárforrások aktivitása azonban idővel csökken, mert a bomlások miatt csökken bennük a radioaktív atommagok száma. A fenti meghatározás helyett ezért (különösen a gyorsan bomló, rövid felezési idejű atommagokat tartalmazó sugárforrásnál) a
- .
összefüggéssel definiálhatjuk az aktivitást.
Az aktivitás kapcsolata a radioaktív sugárzás egyéb jellemzőivel
Belátható hogy az aktivitás egyenesen arányos a sugárforrásban található radioaktív atommagok számával, azaz e két mennyiség hányadosa állandó. Ezt a hányadost az adott anyag (izotóp) bomlási állandójának nevezzük, jele λ. Képlettel:
- .
Ebből az aktivitás a bomlási állandóval kifejezve:
- .
Ezt integrálva felírató a radioaktív bomlástörvény:
- .
Eszerint a radioaktív atommagok száma a kezdeti értékről exponenciálisan csökken.
Azt az időtartamot, amely alatt a radioaktív atommagok száma a kezdeti mennyiség felére csökken, felezési időnek nevezzük, jele vagy (ha nem okoz félreértést) röviden csak . Igazolható, hogy a felezési idő és a bomlási állandó közti összefüggés:
- .
Ezt és a korábbi összefüggést felhasználva:
- .
Eszerint, ha két sugárforrásban ugyanannyi radioaktív atommag van, akkor annak az aktivitása nagyobb, amely rövidebb felezési idejű izotópot tartalmaz.
Források
- Dr. Budó Ágoston - Dr. Mátrai Tibor: Kísérleti fizika III. (ISBN 963-17-4571-6), Tankönyvkiadó, Bp., 1980.
- Fizikakönyv.hu – A radioaktív sugárzások fajtái
Fizikaportál • összefoglaló, színes tartalomajánló lap