Hromadná aktivita

Specifická aktivita je teoretická aktivita, kterou by měl kilogram čistého radioaktivního materiálu. Měří se na mnohem menších vzorcích. Klíčové údaje

SI jednotky	becquerel na kilogram (Bq / kg)
Dimenze	M −1 · T −1
Příroda	Velikost skalární intenzivní
Obvyklý symbol	A m
Odkaz na jiné velikosti	$Dopoledne$ = / $NA$ $m$ $Dopoledne$ = / x / $\ ln (2)$ $T _ {{1/2}}$ $N / A}$ $M$

V jaderné fyzice je hmotnostní aktivita radioaktivní látky její aktivita na jednotku hmotnosti, a tedy počet rozpadů na jednotku času a na jednotku hmotnosti . Toto množství se také nazývá specifická aktivita . Vyjadřuje se v becquerelech na kilogram (Bq / kg), jednotce mezinárodního systému (SI), nebo dokonce v becquerelech na gram (Bq / g).

Hmotnostní aktivita umožňuje měřit množství radioaktivní látky zředěné v daném vzorku z měření pozorované aktivity , pokud byl předem identifikován příslušný radionuklid ( izotop ).

Výpočet a měření

Aktivita hmotnostních jednoho čistého radionuklidu , vyjádřený v Bq / g, je v přímém vztahu k poločasu z izotopu uvažovaného, vyjádřená v sekundách, podle následujícího vzorce: ${\ displaystyle A _ {\ mathrm {m}}}$ $T _ {{1/2}}$

{\ displaystyle A _ {\ mathrm {m}} = {\ frac {N _ {\ mathrm {A}}} {M}} \ cdot {\ frac {\ ln {2}} {T_ {1/2} }}}

kde je konstanta Avogadrova (v mol -1 ), a molární hmotnost v radioizotopu uvažovaného (v g / mol). ${\ displaystyle N _ {\ mathrm {A}}}$ $M$

Tento vzorec umožňuje najít konkrétní aktivitu se znalostí poločasu radionuklidu. V praxi se pro stanovení fyzikálních konstant měření provádí v opačném směru: když známe hmotnost m a aktivitu A vzorku, můžeme přímo určit jeho hmotnostní aktivitu a z molární hmotnosti M pak můžeme vypočítat poločas radioizotopu:

{\ displaystyle T_ {1/2} = \ ln {2} \, {\ frac {N _ {\ mathrm {A}}} {A}} \ cdot {\ frac {m} {M}}}

Specifická aktivita umožňuje vypočítat hmotnost radionuklidu přítomného ve vzorku s vědomím jeho aktivity za předpokladu, že byla stanovena jeho povaha:

{\ displaystyle m = {\ frac {A} {A _ {\ mathrm {m}}}}}

Příklady

Radioaktivní chemické prvky

Například pro tritium :

Poločas je 12,32 let, nebo ~ 3,9 × 108 s ;
Atomová hmotnost je přibližně 3 g / mol (přesně 3,016 049 2 g / mol );
Avogadrova konstanta je 6,022 141 79 × 10 23 mol -1

Specifická aktivita tritia je proto 3,57 × 10 14 Bq / g nebo 357 TBq / g nebo 3,57 × 10 17 Bq / kg nebo 357 PBq / kg .

Další příklady:

Jód 131 : 4,6 × 10 15 Bq / g
Radon 222 : 5,73 × 10 15 Bq / g
Cesium 137 : 3 204 × 10 12 Bq / g
Plutonium 239 : 2,276 × 10 9 Bq / g
Uran 238 : 12 434 Bq / g

Masová aktivita Země

Typický žula má specifickou aktivitu o 60 Bq / kg, v důsledku přítomnosti stop uranu . Uran v rovnováze se svými potomky způsobuje celkovou aktivitu 174 Bq / mg. Aktivita zjištěná v žule proto odpovídá koncentraci 174/60 × 10 −6 neboli 3 gramům uranu na tunu žuly.

V kilogramu Země nebo zemské kůry je v průměru 40 Bq / kg uranu 238 a 40 Bq / kg každého z jeho potomků, což znamená, že každou sekundu 40 atomů uranu 238. Pokud je řetězec rozpadu na rovnováha; dochází také k rozpadu 40 atomů radia 226, 40 atomů Radonu 222 atd.

Řádové řády

milli	0,000 1 Bq / g = přirozená radioaktivita ve sladké vodě. → 0,1 Bq / L ; 0,001 Bq / g = Limit vypouštění kapalin považovaný Electricité de France (EdF) za „nekontaminovaný“ . → 1 Bq / L ; 0,01 Bq / g = přirozená radioaktivita v mořské vodě : 12 Bq / kg (také některé minerální vody). → 12 Bq / L (hlavně kvůli draslíku 40 ); 0,1 Bq / g = radioaktivita lidského těla (hlavně kvůli draslíku -40), řádově 130 Bq / kg ; prahová hodnota povolená francouzskými zdravotnickými orgány	.
jednotka	1 Bq / g = přírodní radioaktivita typická pro žuly : 1000 Bq / kg (kvůli přítomnosti uranu, řádově 10 ppm ). Dolní hranice „ velmi nízkého odpadu “ pro ANDRA . Radioaktivita typická pro sádru, cihly, beton. Typická radioaktivita půdy: 500 až 5 000 Bq / kg . 10 Bq / g = Limit vypouštění kapalin z nemocnic (vyhláška z října 1981). Typická radioaktivita fosfátových hnojiv : 5 000 Bq / kg . 100 Bq / g = Přírodní radioaktivita písků Guarapari - Radioaktivita uhelného popela - Mez mezi „ velmi nízkým obsahem odpadu “ a „ nízkým obsahem odpadu “ pro ANDRA - Regulační limit pro radioaktivitu vyžadující prohlášení o činnosti pro jiné než přírodní produkty ( dekret ze dne 20. června 1966). Limit „radioaktivních látek“ pro výnos ze dne 24. června 1974. Horní limit odpadu „velmi nízká aktivita“ (odpad VLL)
kilo	1 000 Bq / g = regulační limit pro radioaktivitu přírodních radioaktivních látek vyžadujících prohlášení o činnosti (vyhláška ze dne 20. června 1966). 10 000 Bq / g = radioaktivita uranové rudy . 235 U má specifickou aktivitu 80 Bq / mg . Chemicky čištěný přírodní uran (v zásadě složený z 238 U v rovnováze s jeho potomkem 234 U) má specifickou aktivitu řádově 25 Bq / mg . 100 000 Bq / g = horní hranice „ nízkoaktivního “ jaderného odpadu (FA odpad) .
mega	1 000 000 Bq / g = 1 MBq / g = horní hranice „ střední úrovně “ jaderného odpadu (odpad AM).
koncert	1 GBq / g (10 9 ) = specifická aktivita plutonia 239: 2,3 GBq / g .
tera	1 TBq / g (10 12 ) = řádově aktivita činnosti vitrifikovaných obalů na odpady „ High Activity - Long Life “ ( HAVL ): Průměrná aktivita balíčku řádově 10 16 Bq , pro hmotnost řádově 100 kg , tj. Řádově 0,1 TBq / g .
prd	1 PBq / g (10 15 ) = řád specifické aktivity krátkotrvajících radionuklidů.

Poznámky a odkazy

http://www.andra.fr/pages/fr/menu1/les-dechets-radioactifs/la-radioactivite/niveau-d-activite-et-duree-de-vie-61.html
http://reseau-ecobatir.org/geneve-juin-2011/articles/rencontres-de-geneve---contribution.html
Hugo Bossard, „ Tritium na Loiře: dotyčné analýzy “ , Le Courrier de l'Ouest ,24. července 2019(zpřístupněno 25. července 2019 ) .
[PDF] Přirozená radioaktivita, zdroj orientačních bodů , na webu mines-energie.org
Radioaktivní odpad produkovaný jadernými elektrárnami na webových stránkách ac-rouen.fr

Podívejte se také

Související články

Fyzická aktivita)