Im Folgenden wollen wir uns mit der Aktivität beschäftigen. Im Rahmen eines radioaktiven Zerfalls interessiert uns ebenfalls wie stark ein radioaktives Nuklid strahlt. Da unsere Sinnesorgane Radioaktivität nicht erfassen können, sind wir auf spezielle Messgeräte angewiesen. Mithilfe dieser Messgeräte lässt sich eine Größe messen, die wir als Aktivität bezeichnen. Mithilfe dieser Messgeräte messen wir die Anzahl der Zerfälle pro Zeiteinheit und nennen diese Größe Aktivität . Damit kommen wir auch schon zu der Formel der Aktivität.
Die Aktivität eines radioaktiven Nuklids ist definiert als die Anzahl der Zerfälle pro Zeiteinheit.
Es gilt:
Wobei das Zerfallsgesetz ist mit
.
Die Einheit der Aktivität ist demnach Zerfälle pro Sekunde
und wird als Bequerel (
) bezeichnet.
Zudem gibt es drei wichtige Punkte, die man sich merken sollte:
- Die Aktivität
einer radioaktiven Quelle ist umso höher, je mehr unzerfallene Kerne vorhanden sind.
- Des Weiteren ist zu beachten, dass nicht zu kurze Messzeiten benutzt werden da der radioaktive Zerfall zufällig abläuft.
- Zudem ist zu beachten, dass die Aktivität
keine Auskunft über die emittierte Strahlenart (
) und deren Energie trifft.
Im Zusammenhang mit der Aktivität taucht auch heute noch die alte Einheit Curie auf.
Es gilt folgende Umrechnungregel:
Es taucht ebenfalls eine weitere Größe auf die als spezifische Aktivität bezeichnet wird. Sie ist das Verhältnis der Aktivität zur Masse
der Probe.
Die SI Einheit lautet damit .
Zu beachten ist, dass bei der spezifischen Aktivität immer die Masse angegeben werden muss, auf welche sie sich bezieht.
Auf die Masse:
- des Radionuklids
- des chemische Elements
- der chemische Verbindung
- oder der gesamten Probe
Mit diesem Wissen können wir uns nun an zwei Aufgaben mit Lösung machen.
1. Aufgabe mit Lösung
Die über Hiroshima abgeworfene Atombombe hatte 10 Millionen Curie freigesetzt. Wie lautet die Aktivität in Bequerel?
Wir nutzen dazu unser Wissen das entspricht.
Mit einem einfachen Dreisatz erhalten wir:
Die Aktivität war demnach .
2. Aufgabe mit Lösung
Die natürliche Aktivität von Luft beträgt in Wohnungen circa . Was bedeutet das?
Es bedeutet, dass in einem finden pro Sekunde
Kernumwandlungen statt.
Viel Spaß beim Üben!