Hlavní jednotkou je becquerel = Bq= reciproká sekunda = 1 s

Jednotky
Základní veličinou v radiochemii je aktivita. Aktivita A nějakého tělesa z radioaktivního prvku (nuklidu) je definována jako diferenciální podíl počtu radioaktivních přeměn N a času t
Hlavní jednotkou je 1 becquerel = 1 Bq= 1 reciproká sekunda = 1 s-1. Dočasnou jednotkou, která se vyskytuje zejména ve starší literatuře, je 1 curie. Vztah k 1 Bq je následující:
1 curie =1 Ci = 3,7 * 1010 Bq (přesně).
Jednotka 1 Ci byla původně definována jako množství radonu, které je v radioaktivní rovnováze s 1 g rádia (hmotnostně 6,5.10-6g radonu za normálních podmínek. Jeden curie radonu představuje 1,76.1016 atomů, z nichž se za každou sekundu rozpadne zhruba 3,7.1010 atomů. Posléze byla jednotka vztažena přímo na jeden gram rádia, ale ukázalo se, že podle různých měření značně (4%) kolísá počet atomů přeměněných za jednu sekundu v jednom gramu. Proto nakonec byla tato jednotka definována vztahem k 1 becquerelu.
Jednotkami odvozenými od této základní jednotky jsou
-
měrná aktivita (vztaženo na jednotku hmotnosti), tj. a=A/m
-
objemová aktivita (vztažena na jednotku objemu) tj. aV= A/V
-
plošná aktivita (vztažena na jednotku plochy) tj. aA = A/S
-
lineární aktivita (vztažena na jednotku délky) tj al= A/l
-
molární aktivita (vztažena na jednotku látkového množství) tj. am= A/n
Poločas (přeměny) (T1/2)
Poločasem (poločasem rozpadu nebo přeměny) T1/2 rozumíme střední časový interval, za který se z jakéhokoli počátečního množství stejnorodých atomů (nuklidů) samovolně radioaktivně přemění právě polovina tohoto množství:
kde λ značí přeměnovou konstantu sledovaného radioaktivního vzorku.
Přeměnová konstanta (λ)
Přeměnovou konstantou (rozpadovou konstantou) λ rozumíme veličinu charakterizující časovou nestálost radioaktivního prvku (nuklidu). Přeměnová konstanta je konstantou úměrnosti mezi časovým (t) úbytkem počtu atomů (N) radionuklidu –dN/dt, způsobeným samovolnou přeměnou, a celkovým počtem atomů N téhož nuklidu, dosud radioaktivně nepřeměněných. Vyplývá z časového zákona samovolných radioaktivních přeměn a je definována vztahem
Rozměr je čas-1, jednotkou pak reciproká sekunda, tj. s-1.
Přeměnová konstanta je měrnou veličinou aktivity daného prvku vztaženou na celkový počet nuklidů N ve zkoumaném vzorku. Je tedy určena také následujícím vztahem:
Souvislost se střední dobou života udává vztah
Ještě v této souvislosti připomeneme platnost statistického zákona pro rozpad
kde N0 je počet nerozpadlých atomů v počátečním okamžiku sledování a N počet nerozpadlých po čase t.
Pro přeměnovou konstantu se jednotka becquerel (Bq) nepoužívá, je určena výhradně aktivitě a jednotkám z ní odvozeným.
Hustota proudu částic
Hustotou proudu částic J rozumíme (diferencilání) podíl počtu částic N, které projdou za určitý čas t nějakou rovinnou plochou An (kolmou na směr pohybu částic) a velikosti této plochy a příslušného časového intervalu. Ve vektorovém zápisu:
Jednotkou je reciproký čtverečný metr za sekundu, tj. Metr (belgilanishi: m; grekcha μέτρον - o'lchov) - SI dagi uzunlik o'lchov birligi. 1 metr - yorug'lik nurining vakuumda, 1/299 792 458 soniya ichida bosib o'tgan masofasiga teng. m-2s-1.
Lineární součinitel zeslabení
Lineárním součinitelem zeslabení μ rozumíme míru poklesu hustoty proudu částic J v závislosti na délce x jejich dráhy v dané látce podle vztahů:
Hlavní jednotkou lineárního součinitele zeslabení je reciproký metr, tj. m-1.
Převrácená hodnota lineárního součinitele zeslabení (1/μ) znamená tloušťku vrstvy nějaké látky, ve které se hustota proudu částic zeslabí z počáteční hodnoty J0 na hodnotu J=J0/e 0,368 J0.
Polotloušťka
Polotloušťkou (polovrstvou) d1/2 rozumíme tloušťku zeslabující vrstvy redukující hustotu proudu částic J při neusměrněném svazku na polovinu původní hodnoty. Pro exponenciální absorpci platí, že
kde μ je lineární součinitel zeslabení. Tloušťka vrstvy se rozumí ve směru stejném se směrem hustoty proudu částic.
Střední doba života
Střední dobou života radioaktivního prvku se rozumí střední doba, za kterou klesne počet N0 atomů nebo jader určitého druhu, které existují v určitém stavu na počet rovnající se hodnotě
N = N0/e
kde e je základ přirozených logaritmů ( e 2,718282).
Rozměr je 1 s.
Celkový tok částic
Celkovým tokem částic (emisí zdroje) p se rozumí podíl počtu částic N emitovaných nějakým zdrojem a času t, ve kterém tyto částice prošly zvolenou plochou určité velikosti
Rozměr je čas-1, hlavní jednotkou je tedy s-1.
Hustota prošlých částic
Při vyjadřování celkového radiačního zatížení se používá veličina zvaná hustota prošlých částic – fluence částic . Rozumí se tím podíl počtu částic N dopadajících na malou kouli a plochy hlavního průřezu této koule velikosti a:
Rozměrem se reciproká plocha, hlavní jednotkou pak reciproký čtvereční metr, 1 m-2. Pokud je nezbytné specifikovat typ částic je možné psát hlavní jednotku následovně:
[] = 1 částice na 1 čtverečný metr.
Koule je v definici použita proto, protože se jedná o částice pohybující se různými směry a pro každý směr je takto uvažován shodný vztažný průřez a. Střed koule přitom leží v místě, kde vyjadřujeme hustotu prošlých částic.
Hustota toku částic
Hustotou toku částic φ rozumíme podíl hustoty prošlých částic ΔΦ a času Δt
Hlavní jednotkou hustoty toku částic je reciproký čtverečný metr na jednu sekundu, tj. m-2s-1.
Hustota toku částic je v případě neutronů ekvivalentní hustotě toku neutronů dané součinem nv, kde n značí hustotu počtu neutronů a v jejich střední rychlost.
Celková ionizace
Celkovou ionizací (celkovou ionizační schopností částic) N rozumíme počet dvojic iontů vytvořených jednou částicí daného záření podél celé její dráhy v daném prostředí. Jedná se o bezrozměrnou veličinu.
Dávka absorbovaná
V současnosti nejpoužívanější veličiny v jaderných oborech pro vyjádření vztahu záření a hmoty, se kterou záření interaguje, jsou dávky – absorbovaná a ekvivalentní.
Dávkou absorbovanou D nějakého ionizujícího záření rozumíme podíl energie WD ionizujícího záření absorbovaného nějakým objemovým elementem a hmotnosti m látky obsažené v tomto objemu.
Rozměr této veličiny vychází : dim D = L2T-2. Hlavní jednotka je odvozena z definice :
[D] = 1 J kg-1 = 1 gray = 1 Gy
Dočasnou jednotkou je dozimetrická jednotka 1 rad:
[D] = 10-2 J kg-1 = 1 rad = 10-2 Gy
Občas byla používána i značka rd.
Dávka ekvivalentní
Účinek dávky absorbované na živou hmotu je velmi silně závislý na typu záření a typu tkáně, která je ozářena. Z tohoto důvodu bylo nutné vytvořit veličinu, která bude vyjadřovat míru poškození živé hmoty. Touto veličinou je dávka ekvivalentní.
Dávkou ekvivalentní Dekv nějakého ionizujícího záření se rozumí součin dávky absorbované D a koeficientu relativní biologické účinnosti k příslušného objektu:
Dekv = D.k
Koeficient relativní biologické účinnosti je bezrozměrný, tj. rozměr dávky ekvivalentní je shodný s rozměrem dávky absorbované. Z důvodu nebezpečí záměny, z hlediska zdravotnictví osudné, byla přijata nová jednotka se samostatným názvem – 1 Sievert (podle švédského fyzika Rolfa Sieverta (1896-1966).
[Dekv] = 1 J kg-1 = 1 sievert = 1 Sv
Dočasnou jednotkou je 1 rem = 0,01 J kg-1.
Dávková rychlost
Dávkovou rychlostí (též dávkovým příkonem nebo dávkovou intenzitou) JD se rozumí časová změna střední hodnoty dávky, tj.:
Hlavní jednotkou je 1 gray za sekundu, 1 Gy s-1.
Ozáření
Ozářením (expozicí) X rozumíme podíl střední hodnoty součtu elektrických nábojů Q všech iontů jednoho znaménka vzniklých v nějakém množství vzduchu po doletu všech elektronů (tj negatronů i pozitronů) uvolněných dopadajícími fotony v objemovém elementu vzduchu a hmotnosti m tohoto objemu vzduchu
Ionizace vyvolaná absorpcí brzdného záření, vysílaného sekundárními elektrony, se do součtu elektrických nábojů Q nezahrnuje. Rozměr této jednotky je: čas . proud . hmotnost-1. Hlavní jednotkou je
[X] = 1 coulomb na 1 kilogram = 1 C kg-1 = 1 A.s-1.kg-1.
Dříve užívaná jednotka 1 rentgen má k hlavní jednotce následující vztah:
1 rentgen = 1 R = 2,58.10-4 C.kg-1 (přesně)
Rentgen byl dříve definován jako takové ozáření elektromagnetickým zářením X nebo , které vzbudí v 0,001293 g vzduchu ionty (obojího znaménka) s celkovým kladným nábojem rovným 1 elektrostatické jednotce elektrického náboje.
V uvedeném množství vzduchu vytvoří tedy 1 rentgen 2,08.109 párů iontů. Počítáme- li s hodnotou 34 eV potřebnou pro vznik jednoho páru iontů, představoval 1 rentgen energii 7,1.104 MeV absorbovanou v jednom cm3 vzduchu. Přepočítáme-li to na jeden gram vzduchu je hodnota pohlcené energie 5,5.107 MeV ≈ 88.10-7 J.
Expoziční rychlost
Expoziční rychlostí (expozičním příkonem, dříve též ozařovací rychlostí) rozumíme časovou změnu ozáření X, tj.
kde ΔX značí střední hodnotu přírůstků ozáření v časovém intervalu Δt. Hlavní jednotkou expoziční rychlosti je ampér na kilogram, A .kg-1.
|