放射性活度(贝克勒尔)计算器是什么?
本计算器用于求出一定质量的纯放射性同位素所释放的活度,单位为贝克勒尔(Bq),即每秒发生的核衰变次数。1 贝克勒尔等于每秒衰变 1 次。你可以从列表中选择某种同位素(系统会自动填入其半衰期和摩尔质量),也可以自行输入数值,再填入物质质量,即可得到总活度以及每克活度。本工具假设样品为 100% 的单一纯同位素。
使用方法
1)选择一种放射性物质,或自行输入半衰期和摩尔质量;2)设定半衰期单位(秒、分、小时、天或年;一儒略年为 365.25 天);3)输入数量 \(x\) 及其质量单位(g、mg 或微克)。计算结果会给出总活度(Bq)、换算为便于阅读的带词头单位(kBq、MBq、GBq、TBq、PBq、EBq)的同一数值,以及每克活度(Bq/g)。
计算公式
原子数 \(N = \dfrac{m}{M} \cdot N_A\),其中 \(N_A = 6.02214 \times 10^{23}\) 每摩尔。活度 \(A = N \cdot \lambda\),其中衰变常数 \(\lambda = \dfrac{\ln 2}{T}\),\(T\) 为以秒为单位的半衰期。因此
$$A = N \cdot \lambda = \frac{m}{M}\,N_A \cdot \frac{\ln 2}{T_{1/2}}$$
实例演算
碘-131,半衰期 8.0252 天,摩尔质量 131 g/mol,质量 100 g。 $$T = 8.0252 \times 86400 = 693{,}377.28 \text{ 秒}$$ $$N = \frac{100}{131} \times 6.02214 \times 10^{23} = 4.597 \times 10^{23} \text{ 个原子}$$ $$\lambda = \frac{\ln 2}{693377.28} = 9.9966 \times 10^{-7} \text{ 每秒}$$ $$\text{Bq} = 4.597 \times 10^{23} \times 9.9966 \times 10^{-7} = 4.595 \times 10^{17} \text{ Bq}$$ 约为 459.5 PBq。每克活度 = \(4.595 \times 10^{15}\) Bq/g。
常见问题
贝克勒尔是什么?1 Bq 表示每秒发生 1 次放射性衰变。较早使用的单位居里(Ci)等于 \(3.7 \times 10^{10}\) Bq。
为什么要把半衰期换算成秒?因为 Bq 计量的是每秒的衰变次数,衰变常数必须以"每秒"为单位,所以 \(T\) 也必须换算成秒。
计算是否假设为纯同位素?是的——本工具假设同位素丰度为 100%。若为混合物,请按其中放射性同位素所占的比例进行缩放。