Máy Tính Độ Phóng Xạ (Becquerel) là gì?
Công cụ này tính hoạt độ phóng xạ theo becquerel (Bq) — tức số lần phân rã hạt nhân xảy ra trong mỗi giây — phát ra từ một khối lượng đồng vị phóng xạ tinh khiết cho trước. Một becquerel tương ứng với một phân rã mỗi giây. Bạn chỉ cần chọn một đồng vị từ danh sách (chương trình sẽ tự điền chu kỳ bán rã và khối lượng mol) hoặc tự nhập các giá trị của riêng mình, rồi nhập khối lượng chất để nhận được tổng hoạt độ cùng hoạt độ trên mỗi gram. Lưu ý: công cụ giả định mẫu là một đồng vị đơn lẻ với độ tinh khiết 100%.
Cách sử dụng
1) Chọn một chất phóng xạ, hoặc tự nhập chu kỳ bán rã và khối lượng mol theo ý bạn. 2) Chọn đơn vị cho chu kỳ bán rã (giây, phút, giờ, ngày hoặc năm; một năm Julius bằng 365,25 ngày). 3) Nhập số lượng \(x\) cùng đơn vị khối lượng (g, mg hoặc microgram). Kết quả sẽ hiển thị tổng số Bq, cùng giá trị đó được quy đổi sang đơn vị có tiền tố dễ đọc (kBq, MBq, GBq, TBq, PBq, EBq), và số Bq trên mỗi gram.
Công thức
Số nguyên tử được tính bằng \(N = \frac{m}{M} \times N_A\), trong đó \(N_A = 6{,}02214 \times 10^{23}\) mỗi mol. Hoạt độ \(A = N \times \lambda\), với hằng số phân rã \(\lambda = \frac{\ln 2}{T}\) và \(T\) là chu kỳ bán rã tính bằng giây. Vậy nên
$$A = N \cdot \lambda = \frac{m}{M}\,N_A \cdot \frac{\ln 2}{T_{1/2}}$$
Ví dụ minh họa
Xét Iốt-131, chu kỳ bán rã 8,0252 ngày, khối lượng mol 131 g/mol, khối lượng 100 g.
$$T = 8{,}0252 \times 86400 = 693{.}377{,}28 \text{ giây}$$$$N = \frac{100}{131} \times 6{,}02214 \times 10^{23} = 4{,}597 \times 10^{23} \text{ nguyên tử}$$$$\lambda = \frac{\ln 2}{693377{,}28} = 9{,}9966 \times 10^{-7} \text{ mỗi giây}$$$$\text{Bq} = 4{,}597 \times 10^{23} \times 9{,}9966 \times 10^{-7} = 4{,}595 \times 10^{17} \text{ Bq}$$tức khoảng 459,5 PBq. Tính trên mỗi gram \(= 4{,}595 \times 10^{15}\) Bq/g.
Câu hỏi thường gặp
Becquerel là gì? Một Bq là một lần phân rã phóng xạ trong mỗi giây. Đơn vị cũ là curie (Ci), với 1 Ci bằng \(3{,}7 \times 10^{10}\) Bq.
Tại sao phải đổi chu kỳ bán rã ra giây? Vì Bq đếm số phân rã mỗi giây nên hằng số phân rã phải tính theo đơn vị "mỗi giây", do đó \(T\) bắt buộc phải quy về giây.
Công cụ có giả định đồng vị tinh khiết không? Có — nó giả định nồng độ đồng vị đạt 100%. Với hỗn hợp, bạn hãy nhân kết quả với tỷ lệ phần trăm của đồng vị phóng xạ có trong mẫu.
