Gli elementi radioattivi subiscono un decadimento e la velocità con cui avviene il decadimento veniva misurata in curie. L'International Council of Scientific Unions on Standards, Units and Constants of Radioactivity ha definito la curie come la "quantità di qualsiasi sostanza radioattiva in cui 3,7 × 10^10 disintegrazioni si verificano ogni secondo." I tassi di decadimento variano tra i diversi elementi radioattivi, quindi la conversione dei grammi in curie, abbreviato in Ci, è possibile solo quando la sorgente materiale è noto.
Stabilire il peso atomico dell'elemento controllando la tavola periodica. Ad esempio, il peso atomico del cobalto-60 è 59,92 e l'uranio-238 ha il peso atomico 238.
Converti la massa in moli, usando la formula moli = massa dell'elemento / massa atomica del elemento, quindi convertire le moli in atomi moltiplicando il valore mole per il numero di Avogadro, 6,02 x 10^23. Ad esempio, per stabilire il numero di atomi in 1 grammo di Cobalto-60, calcolare (1 / 59,92) x (6,02 x 10^23). Questo si risolve in 1,01 x 10^22 atomi.
Sostituisci l'attività dell'elemento, ad esempio 1.10 x 10^3 Ci per Cobalto-60, nella formula: r = tasso di attività x (3.700 x 10^10 atomi/s/Ci). Il risultato è "r", il numero di atomi che decadono al secondo. Ad esempio, 1,10 x 10^3 x 3,700 x 10^10 = 4,04 x 10^13 atomi che decadono al secondo, quindi r = 4,04 x 10^13.
Usa l'equazione della velocità del primo ordine, r = k[numero di atomi]1, per determinare il valore di k. Ad esempio, utilizzando i valori di "r" e il numero di atomi precedentemente determinato per il Cobalto-60, l'equazione diventa: 4,04 x 10^13 atomi che decadono al secondo = k[1,01 x 10^22 atomi]. Questo si risolve in k = 4,1 x 10^-9 s^-1
Determinare l'attività di decadimento, in atomi/secondo, per l'elemento. Per fare ciò, sostituisci il numero di atomi nel campione nell'equazione: (4,1 x 10^-9 s^-1) x (numero di atomi nel campione). Ad esempio, con 1,01 x 10^22 atomi l'equazione diventa: (4,1 x 10^-9 s^-1) x (1,01 x 10^22). Questo si risolve in 4,141 x 10^13 atomi/secondo.
Calcola il valore in curie dividendo il tasso di decadimento al secondo per 3,7 x 10^10, il tasso di decadimento uguale a 1 curie. Ad esempio, 1 grammo di Cobalto-60 equivale a 1.119 curie perché 4.141 x 10^13/ 3,7 x 10^10 = 1.119 Ci.
Suggerimenti
Usa una calcolatrice scientifica ed esegui tutti i calcoli utilizzando la notazione scientifica. Ciò elimina potenziali errori generati da numeri errati di zeri in numeri molto grandi.
Avvertenze
Il passaggio 4 prevede il calcolo e non sarà possibile senza conoscenze matematiche avanzate.
