Becquerel (Bq) – radioaktiivisuuden SI-yksikkö: määritelmä ja muunnokset

Becquerel (symboli Bq) on SI-järjestelmässä käytetty radioaktiivisuuden yksikkö. Se määritellään siten, että aktiivisuus on yhden ydin hajoaminen sekunnissa. Tällöin 1 Bq = 1 s^-1 (yksi käänteissekunti).

Määritelmä ja perusyhtälöt

Radioaktiivisen näytteen aktiviteetti A tarkoittaa hajoavien ytimien lukumäärää aikayksikköä kohden. Aktiviteetin ja ydinmäärän N välinen yhteys on

- d N d t = λ N {\displaystyle {\frac {-dN}{dt}}=\lambda N}

Tästä seuraa usein käytetty muotoilu A = λN, missä λ on hajoamisvakio (s^-1). Hajoamisvakio liittyy puoliintumisaikaan T_1/2 yhtälöllä λ = ln(2) / T_1/2.

Yksikön nimi ja historia

Yksikkö on nimetty fyysikko Henri Becquerelin kunniaksi. Becquerel otettiin käyttöön SI-yksikkönä 1970-luvulla korvaamaan aikaisemmin yleisesti käytetty curie (Ci).

Yksiköt ja muunnokset

• Perusyksikkö: 1 Bq = 1 s^-1.
• Usein käytettyjä prefiksejä: kBq (kilobecquerel, 10³ Bq), MBq (megabecquerel, 10⁶ Bq), GBq (gigabecquerel, 10⁹ Bq), TBq (terabecquerel, 10¹² Bq) ja PBq (petabecquerel, 10¹⁵ Bq).
• Vanha yleisesti tunnettu muunnos: 1 curie (1 Ci) = 3,7 × 10¹⁰ Bq.

Käyttötarkoitukset ja tulkinta

Becquerel kuvaa tapahtumatiheyttä (aktiivisuutta) eikä säteilyn aiheuttamaa terveysvaikutusta. Säteilyn biologinen vaikutus mitataan erillisillä suureilla kuten gray (Gy, absorboitu annos) ja sievert (Sv, ekvivalentti/efektiivinen annos). Tästä syystä suurta aktiivisuutta (Bq) ei voi suoraan muuntaa vaaralliseksi ilman tietoa säteilyn tyypistä, energiasta ja altistusolosuhteista.

Esimerkkejä suuruusluokista (noin-arvoja)

• Yksi banaani: kymmeniä Bq (tarkemmin noin 10–20 Bq) johtuen 40K:sta.
• Ihmisen keho: noin tuhansia Bq (useita kBq), pääosin 40K:n ja 14C:n takia.
• Radioaktiiviset lääkeaineannokset diagnostiikassa/hoidossa: MBq–GBq-luokka riippuen isotoopista ja käyttötarkoituksesta.
• Ydinvoimalan tai onnettomuuden päästöt voivat olla TBq–PBq-luokkaa kokonaisaktiivisuutena.

Huomioitavaa

• Becquerel on yksinkertainen ja suora tapa kuvata hajoamistiheyttä, mutta riskinarviointiin tarvitaan myös tieto säteilyn tyypistä ja energiasta.
• Suurten ja pienten lukujen käsittelyssä on kätevää käyttää SI-prefiksejä (k, M, G, T, P).

Petabecquerel on 10¹⁵ kertaa becquerel. s tarkoittaa sekuntia, dimensiossa se on sekunti miinus yksi, eli käänteissekuntia.

Kysymyksiä ja vastauksia

K: Mikä on Becquerelin symboli?

K: Mikä on petabecquerel?

K: Miten kyseisessä tekstissä käytetty ilmaus -dN/dt liittyy radioaktiivisuuteen?

Hae kirjaimella