Radioaktive Elemente zerfallen, und die Geschwindigkeit, mit der der Zerfall stattfindet, wurde früher in Curie gemessen. Der International Council of Scientific Unions on Standards, Units and Constants of Radioactivity definierte die Curie als die „Menge einer radioaktiven Substanz, in der 3,7 × 10^10 Zerfälle treten jede Sekunde auf." Die Zerfallsraten variieren zwischen den verschiedenen radioaktiven Elementen, daher ist die Umrechnung von Gramm in Curie, abgekürzt als Ci, nur möglich, wenn die Quelle Stoff ist bekannt.
Bestimmen Sie das Atomgewicht des Elements, indem Sie das Periodensystem überprüfen. Zum Beispiel beträgt das Atomgewicht von Kobalt-60 59,92 und Uran-238 hat das Atomgewicht von 238.
Rechne die Masse in Mol um, indem du die Formel Mol = Masse des Elements / Atommasse des verwendest Element, und wandeln Sie dann Mol in Atome um, indem Sie den Molwert mit der Avogadro-Zahl 6,02 x. multiplizieren 10^23. Um beispielsweise die Anzahl der Atome in 1 Gramm Kobalt-60 zu bestimmen, berechnen Sie (1 / 59,92) x (6,02 x 10^23). Dies löst sich in 1,01 x 10^22 Atome auf.
Setzen Sie die Aktivität des Elements, zum Beispiel 1,10 x 10^3 Ci für Cobalt-60, in die Formel ein: r = Aktivitätsrate x (3.700 x 10^10 Atome/s/Ci). Das Ergebnis ist "r", die Anzahl der Atome, die pro Sekunde zerfallen. Zum Beispiel 1,10 x 10^3 x 3,700 x 10^10 = 4,04 x 10^13 Atome, die pro Sekunde zerfallen, also r = 4,04 x 10^13.
Verwenden Sie die Geschwindigkeitsgleichung erster Ordnung, r = k[Anzahl der Atome]1, um den Wert für k zu bestimmen. Unter Verwendung der Werte für "r" und der Anzahl der zuvor für Kobalt-60 bestimmten Atome lautet die Gleichung beispielsweise: 4,04 x 10^13 Atome, die pro Sekunde zerfallen = k[1,01 x 10^22 Atome]. Dies löst sich auf k = 4,1 x 10^-9 s^-1
Bestimmen Sie die Zerfallsaktivität in Atomen / Sekunde für das Element. Setzen Sie dazu die Anzahl der Atome in der Probe in die Gleichung ein: (4,1 x 10^-9 s^-1) x (Anzahl der Atome in der Probe). Bei 1,01 x 10^22 Atomen lautet die Gleichung beispielsweise: (4,1 x 10^-9 s^-1) x (1,01 x 10^22). Dies löst 4,141 x 10^13 Atome / Sekunde auf.
Berechnen Sie den Wert in Curie, indem Sie die Zerfallsrate pro Sekunde durch 3,7 x 10^10 teilen, wobei die Zerfallsrate 1 Curie entspricht. Zum Beispiel entspricht 1 Gramm Kobalt-60 1.119 Curie, weil 4,141 x 10^13/3,7 x 10^10 = 1.119 Ci.
Tipps
Verwenden Sie einen wissenschaftlichen Taschenrechner und führen Sie alle Berechnungen in wissenschaftlicher Schreibweise durch. Dies eliminiert potentielle Fehler, die durch eine falsche Anzahl von Nullen in sehr großen Zahlen erzeugt werden.
Warnungen
Schritt 4 beinhaltet Infinitesimalrechnung und ist ohne fortgeschrittene mathematische Kenntnisse nicht möglich.