Глава 2. Радиоактивный распад

Как уже отмечалось ранее, радиоактивность есть свойство атомных ядер к самопроизвольному распаду, получившему название радиоактивный распад.

Проблема измерения количеств радиоактивных веществ возникла сразу после открытия в 1896 году А. Беккерелем явления радиоактивности. Поиски новых радиоактивных веществ, изучение природы радиоактивности и законов радиоактивного распада привело к необходимости выбора физической величины, связанной с количеством радиоактивного вещества, установления единицы ее измерения и разработки методов измерений этой новой физической величины.

В первые годы исследований в области радиоактивности наибольшее распространение в качестве основного радиоактивного источника получил радий, поэтому возникла необходимость измерения количества данного радиоактивного элемента. В 1910 году Международным конгрессом по электричеству и радиологии было предложено измерять количество радия в радиевых препаратах, сравнивая их по интенсивности γ -излучения с радиевым препаратом, содержащим известное количество радия, выражая результата измерения в миллиграмм-эквивалентах радия.

Для измерения количества радона, образующегося при распаде радия, была установлена единица «кюри» (Ки, в англоязычной литературе Ci), названная в честь первооткрывателя радия и определенная как «количество радона, находящегося в радиоактивном равновесии с одним граммом радия».

С 1930 года под 1 Ки подразумевалось количество любого элемента семейства радия, находящегося в равновесии с 1 г радия.

Определить же таким образом количество радиоактивного вещества, не относящегося к семейству радия, не представлялось возможным. Поэтому кюри стали трактовать как количество любого радиоактивного нуклида, в котором происходит 3, 7·10¹⁰ актов распада за секунду.

Позднее, в 1962 году кюри определили как единицу активности радионуклида, а не его количества.

Согласно рекомендациям ИЮПАК под активностью радиоактивного вещества понимают число ядерных распадов, происходящих в данном количестве вещества в короткий промежуток времени, отнесенный к этому промежутку времени:

, (2.1)

где dN – ожидаемое число спонтанных ядерных превращений из данного энергетического состояния, происходящих за промежуток времени dt.

Единицей измерения активности в международной системе единиц (СИ) является один распад в секунду, называемый «беккерель» (Бк или Bq). Внесистемной единицей активности является кюри. Численно 1 Ки = 3, 7·10¹⁰ Бк.

Распад радиоактивных атомов сопровождается испусканием α -, β ^--, β ⁺-частиц, конверсионных электронов, γ -квантов, иногда рентгеновского KX - и LX -излучения. Число распадов не всегда совпадает с числом испущенных частиц и еще реже с числом испущенных g-квантов. Поэтому не совсем корректным является применение таких терминов как «α -, β -, γ -активность». Чтобы определить число частиц и γ -квантов на единицу активности (в ядерной физике для обозначения этого используется термин «выход»), необходимо знать схему распада данного радионуклида.