เบ็กเคอเรล

เบ็กเคอเรล (; สัญลักษณ์: Bq) เป็นหน่วยอนุพัทธ์เอสไอของกัมมันตภาพ หรือการแผ่กัมมันตรังสี ตามนิยามของสำนักงานชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ  1 เบ็กเคอเรล หมายถึง กัมมันตภาพหรือการแผ่รังสีที่ได้จากการสลายนิวเคลียส 1 ตัวภายใน 1 วินาที เขียนในรูปหน่วยฐานได้เป็น s−1 หน่วยเบ็กเคอเรลตั้งชื่อตามอ็องรี แบ็กแรล นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ในปี พ.ศ. 2446 ร่วมกับปีแยร์ กูว์รี และมารี กูว์รี ซึ่งเป็นนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสเช่นกัน

หน่วยเบ็กเคอเรลคล้ายคลึงกับหน่วยเฮิรตซ์ (ซึ่งตั้งชื่อตามไฮน์ริช แฮทซ์ นักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน) ซึ่งเป็นหน่วยของจำนวนการหมุนหรือการสั่นในหนึ่งวินาที

การเขียนชื่อหน่วย 
เนื่องจาก เบ็กเคอเรล มาจากชื่อบุคคล ระบบหน่วยระหว่างประเทศจึงกำหนดให้เขียนตัวพิมพ์ใหญ่ขึ้นต้นหากจะเขียนอย่างย่อ คือ Bq แต่หากต้องการจะเขียนเต็ม จะต้องเขียนเป็นตัวพิมพ์เล็กตลอด เพื่อให้เห็นแตกต่างจากชื่อบุคคล ในที่นี้จึงใช้ becquerel เว้นแต่มีเหตุผลความจำเป็น เช่น อยู่ต้นประโยค หรืออยู่ในเขตที่ใช้อักษรตัวพิมพ์ใหญ่ตลอด

นิยาม 
1 เบ็กเคอเรล หมายถึง กัมมันตภาพหรือการแผ่รังสีที่เกิดจาก 1 นิวเคลียสสลายตัวใน 1 วินาที เขียนโดยย่อเป็น 

1 Bq = 1 s−1

เหตุที่มีการกำหนดชื่อหน่วยเบ็กเคอเรลนั้น เนื่องจากหากเขียนจำนวนนิวเคลียสที่สลายตัวต่อหน่วยเวลา จะสามารถเขียนได้มากกว่าหนึ่งแบบ เช่น 1 µs−1 (หนึ่งนิวเคลียสต่อไมโครวินาที) อาจเขียนได้เป็น 106s-1 (หนึ่งล้านนิวเคลียสต่อวินาที)  ดังนั้นเพื่อความสะดวกและเป็นแบบแผน จึงกำหนดให้เลือกใช้อย่างหลังและมีชื่อหน่วยกำกับไว้ 

ทำนองเดียวกัน การหมุนหรือการสั่นของวัตถุจำนวน 106s-1 หรือ (หนึ่งล้านรอบต่อวินาที) อาจเขียนเป็น  µs−1  หรือ (หนึ่งรอบต่อไมโครวินาที) ก็ได้ จึงกำหนดให้ใช้หน่วยเฮิรตซ์ 

ระหว่างปี พ.ศ. 2496–2418 การวัดปริมาณรังสีที่ถูกดูดซับนิยมทำในหน่วยแร็ด (rad) (ระวังสับสนกับ เรเดียน) และกัมมันตภาพหรือปริมาณนิวเคลียสที่สลายตัวกำหนดให้ใช้หน่วยคูรี บางทีก็ใช้หน่วยรัทเทอร์ฟอร์ด ต่อมาเพื่อให้เป็นมาตรฐานแบบเดียว จึงได้มีการกำหนดหน่วยวัดพลังงานของการแผ่รังสี เกรย์ และกัมมันตภาพ เบ็กเคอเรล โดยกำหนดขึ้นในปี พ.ศ. 2518

คำอุปสรรค 
หากจำนวนเลขมีมาก การใช้คำอุปสรรคหรือคำเติมหน้าหน่วยเพื่อย่อตัวเลขนั้นลงเป็นกำลังของสิบก็เป็นสิ่งจำเป็นและกระทำได้ เช่นเดียวกับหน่วยเอสไอทุกหน่วย 

ในทางปฏิบัติ หน่วยเบ็กเคอเรลมีขนาดเล็ก ยกตัวอย่างเช่น การสลายตัวของโพแทสเซียม-40 มวล 0.0169 กรัม ในร่างกายมนุษย์ จะมีกัมมันตภาพทั้งสิ้น 4,400 นิวเคลียสต่อวินาที หรือ 4,400 เบ็กเคอเรล คาร์บอน-14 ของทั้งโลกมีประมาณ  หรือ 8.5 EBq (เอกซะเบ็กเคอเรล) ระเบิดนิวเคลียร์ที่ฮิโระชิมะ ประเทศญี่ปุ่น ให้กัมมันตภาพโดยประมาณทั้งสิ้น  หรือ 8 YBq (ยอตตะเบ็กเคอเรล หรือล้านล้านล้านล้านเบ็กเคอเรล) และคิดกำลังระเบิดเทียบเท่าไตรไนโตรโทลูอีน 

เนื่องจากการสลายตัวซึ่งเป็นเลขจำนวนมากนี้เอง หน่วยเบ็กเคอเรลจึงมีตัวพหุคูณตั้งแต่หลักพันขึ้นไป อาทิ 
 kBq (กิโลเบ็กเคอเรล; kilobecquerel) มีค่าเท่ากับ 103 หรือ หนึ่งพันนิวเคลียสต่อวินาที
 MBq (เมกะเบ็กเคอเรล; megabecquerel) มีค่าเท่ากับ 106 หรือ หนึ่งล้านนิวเคลียสต่อวินาที
 GBq (จิกะ หรือกิกะเบ็กเคอเรล; gigabecquerel) มีค่าเท่ากับ 109 หรือ หนึ่งพันล้านนิวเคลียสต่อวินาที
 TBq (เทระเบ็กเคอเรล; terabecquerel) มีค่าเท่ากับ 1012 หรือ หนึ่งล้านล้านนิวเคลียสต่อวินาที
 PBq (เพตะเบ็กเคอเรล;  petabecquerel) มีค่าเท่ากับ 1015 หรือ หนึ่งพันล้านล้านนิวเคลียสต่อวินาที
จะเห็นได้ว่า หากใช้หน่วยเบ็กเคอเรลแต่อย่างเดียวโดยไม่มีการใช้คำนำหน้ากำกับหรือใช้สัญกรณ์วิทยาศาสตร์ จะเป็นการลำบากอย่างมาก

ตามคำแนะนำของคณะกรรมการชั่งตวงวัดระหว่างประเทศ ครั้งที่ 15 เมื่อ พ.ศ. 2518 กำหนดให้กัมมันตภาพหนึ่งคูรี มีค่าเท่ากับ 3.7·1010 s−1 หรือ 37 Bq

หากต้องการแปลงหน่วยกัมมันตภาพจากคูรีเป็นเบ็กเคอเรล ให้ใช้ตัวแปลงดังนี้:

 1 Ci =  = 37 GBq
 1 μCi = 37,000 Bq = 37 kBq
 1 Bq =  = 
 1 MBq = 0.027 mCi

การคำนวณหากัมมันตภาพ 
มีไอโซโทปสารกัมมันตรังสีที่มีมวลต่อโมล (หรือมวลอะตอม)  g/mol ครึ่งชีวิต  s ปริมาณ  g จะสามารถคำนวณกัมมันตภาพได้จากสมการต่อไปนี้

โดยที่ =6.022 141 79(30) mol−1 เป็นเลขอาโวกาโดร

ถ้ากำหนดให้จำนวนโมล n เท่ากับ m/ma อาจเขียนสมการข้างบนได้เป็น

ตัวอย่างเช่น โดยเฉลี่ยโพแทสเซียมหนึ่งกรัมจะมี 40K ซึ่งเป็นไอโซโทปไม่เสถียรอยู่ 117 μg (ไอโซโทปอื่นที่เกิดตามธรรมชาติเสถียรทุกตัว) ครึ่งชีวิตของ 40K อยู่ที่  =  และมวลต่อโมลของ 40K อยู่ที่ 39.964 g/mol, จากสมการจะได้ว่า ปริมาณการแผ่รังสี หรือกัมมันตภาพของ 40K มีค่า 30 Bq.

ปริมาณอันเกี่ยวเนื่องกับการแผ่รังสี 

ตารางต่อไปนี้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณต่าง ๆ ที่เกี่ยวกับการแผ่รังสี ทั้งที่เป็นหน่วยเอสไอและไม่เป็น

See also 
 การแผ่รังสีพื้นหลัง
 ครั้งต่อนาที
 การแผ่รังสีไอออไนซ์
 พิษจากกัมมันตรังสี
 ซีเวิร์ต (biological dose equivalent of radiation)

หมายเหตุ

อ้างอิง

อ้างอิง

หน่วยวัด
หน่วยอนุพัทธ์เอสไอ