Aktivität (Physik)

Physikalische Größe
Name		Aktivität
Formelzeichen der Größe		A
Formelzeichen der Dimension		T⁻¹
Größen- und Einheitensystem	Einheit		Dimension
SI	Becquerel		T⁻¹

Die Aktivität eines radioaktiven Stoffes ist die Anzahl der Kernzerfälle pro Zeiteinheit.

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

Sicherer Wägebereich zur Sicherstellung genauer Resultate

Leitfaden zu den grundlegenden Laborkenntnissen

Dauerhaft genaue Prüfgewichte dank 12 kostenloser Tipps

Die SI-Maßeinheit der Aktivität ist das Becquerel (Bq). 1 Bq entspricht einem Kernzerfall pro Sekunde. Eine veraltete Maßeinheit für die Aktivität ist das Curie (Ci). Es gilt: 1 Ci = 3,7 · 10¹⁰ Bq. Das übliche Formelzeichen der Aktivität ist A.

Berechnung der Aktivität

Ist N(t) die zeitabhängige Anzahl Atome im Präparat, ist die Aktivität definiert als

$A(t) = -\frac{dN(t)}{dt}$

Jedes Radionuklid hat eine Zerfallskonstante $λ$ , die die "Geschwindigkeit" des Zerfalls bestimmt. Sie ist der Kehrwert der mittleren Lebensdauer $τ$ eines Kerns; zwischen $τ$ und der Halbwertszeit $T 1 / 2$ besteht die einfache Beziehung

$\ T_{1/2} = \tau \cdot \ln 2$ .

Die Aktivität zur Zeit t lässt sich mit $λ$ ausdrücken als

$A(t) = N(t) \cdot \lambda$ .

Multipliziert man das Zerfallsgesetz

$N(t)= N_0 \cdot e^{-\lambda t}$

mit $λ$ ( $N 0$ ist die Anzahl Atome zur Zeit t = 0), so folgt für die Aktivität des Präparates zu einer bestimmten Zeit $t$

$A(t) = N(t) \cdot \lambda = N_0 \cdot e^{-\lambda t} \cdot \lambda$ .

Beispiel

Polonium-210 hat eine Halbwertszeit von 138 Tagen. In einem Mol, also 210 g, befinden sich ca. N_A ≈ 6·10²³ Atome. 1 g frisches ²¹⁰Po hat zum Zeitpunkt t=0 die Aktivität:

$A(0)= \frac{ln(2)}{T_{1/2}} \frac{N_{\mathrm{A}}}{210} \mathrm{e}^0 \, = 1,7\cdot 10^{14} \mathrm{Bq}$ [1]

Spezifische Aktivität einiger Elemente (natürliches Isotopengemisch)
Kalium	31.200 Bq/kg
Rubidium	913.000 Bq/kg
Indium	250 Bq/kg
Tellur	100 Bq/kg
Lanthan	815 Bq/kg
Neodym	10 Bq/kg
Samarium	124.000 Bq/kg
Gadolinium	2 Bq/kg
Lutetium	51.600 Bq/kg
Rhenium	1.020.000 Bq/kg
Osmium	1 Bq/kg
Platin	10 Bq/kg
Bismut	0,0033 Bq/kg
Thorium	4.060.000 Bq/kg
Uran	12.870.000 Bq/kg

Kategorie: Kernphysik

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Aktivität_(Physik) aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.

Themen A-Z

Alle Themen