Av David Robinson • Uppdaterad 24 mars 2022
Radioaktiva grundämnen sönderfaller med hastigheter som traditionellt mättes i curies. International Council of Scientific Unions definierar en curie som aktiviteten hos ett ämne som genomgår 3,7 × 10¹⁰ sönderfall per sekund. Eftersom sönderfallshastigheterna varierar mellan grundämnen, är det bara möjligt att omvandla en massa i gram till curies när den exakta isotopen är känd.
Ta reda på atomvikten för isotopen från det periodiska systemet. Till exempel har Cobalt-60 en atomvikt på 59,92, medan Uranium-238 är 238.
Konvertera massan till mol:mol = massa / atommassa. Multiplicera sedan med Avogadros tal (6,02 × 10²³) för att få antalet atomer. Till exempel ger 1 g Cobalt‑60 (1 / 59,92) × 6,02 × 10²³ ≈ 1,01 × 10²² atomer.
Beräkna sönderfallshastigheten (r) med hjälp av isotopens aktivitet. För Cobalt‑60 med en aktivitet på 1,10 × 10³ Ci, r = aktivitet × (3,700 × 10¹⁰ atomer s⁻¹ Ci⁻¹) = 4,04 × 10¹³ atomer ⁻¹ s.
Bestäm avklingningskonstanten (k) från första ordningens hastighetsekvation r = k × [antal atomer]. Att använda r = 4,04 × 10¹³ och 1,01 × 10²² atomer ger k ≈ 4,1 × 10⁻⁹ s⁻¹.
Beräkna aktiviteten för provet:aktivitet = k × [antal atomer]. För 1,01 × 10²² atomer, aktivitet = 4,1 × 10⁻⁹ s⁻¹ × 1,01 × 10²² ≈ 4,141 × 10¹³ atomer s⁻¹.
Konvertera sönderfallshastigheten till curies genom att dividera med 3,7 × 10¹⁰. Således motsvarar 1 g Cobalt‑60 4,141 × 10¹³ / 3,7 × 10¹⁰ ≈ 1 119 Ci.
Använd en vetenskaplig miniräknare och utför alla beräkningar i vetenskaplig notation för att undvika fel från hantering av stora siffror.
Steg 4 involverar kalkyl och kräver avancerade matematiska kunskaper.
