Radioactieve elementen ondergaan verval en de snelheid waarmee het verval optreedt, werd vroeger gemeten in curies. De International Council of Scientific Unions on Standards, Units and Constants of Radioactivity definieerde de curie als de "hoeveelheid van elke radioactieve stof waarin 3,7 × 10^10 desintegraties vinden elke seconde plaats." Vervalsnelheden variëren tussen de verschillende radioactieve elementen, dus de conversie van grammen naar curies, afgekort tot Ci, is alleen mogelijk als de bron materiaal bekend is.
Bepaal het atoomgewicht van het element door het periodiek systeem te controleren. Het atoomgewicht van kobalt-60 is bijvoorbeeld 59,92 en uranium-238 heeft het atoomgewicht 238.
Zet de massa om in mol, met behulp van de formule mol = massa van het element / atoommassa van de element en converteer vervolgens mol naar atomen door de molwaarde te vermenigvuldigen met het getal van Avogadro, 6,02 x 10^23. Om bijvoorbeeld het aantal atomen in 1 gram kobalt-60 vast te stellen, berekent u (1/59.92) x (6.02 x 10^23). Dit lost op tot 1,01 x 10^22 atomen.
Vervang de activiteit van het element, bijvoorbeeld 1,10 x 10^3 Ci voor kobalt-60, in de formule: r = activiteitssnelheid x (3,700 x 10^10 atomen/s/Ci). Het resultaat is "r", het aantal atomen dat per seconde vervalt. Bijvoorbeeld, 1,10 x 10^3 x 3,700 x 10^10 = 4,04 x 10^13 atomen die per seconde vervallen, dus r = 4,04 x 10^13.
Gebruik de eerste-orde snelheidsvergelijking, r = k[aantal atomen]1, om de waarde voor k te bepalen. Als u bijvoorbeeld de waarden voor "r" en het aantal atomen gebruikt dat eerder is bepaald voor kobalt-60, wordt de vergelijking: 4,04 x 10 ^ 13 atomen die per seconde vervallen = k [1,01 x 10 ^ 22 atomen]. Dit wordt opgelost in k = 4,1 x 10^-9 s^-1
Bepaal de vervalactiviteit, in atomen / seconde, voor het element. Om dit te doen, vervangt u het aantal atomen in het monster in de vergelijking: (4,1 x 10 ^ -9 s ^ -1) x (aantal atomen in het monster). Met 1,01 x 10^22 atomen wordt de vergelijking bijvoorbeeld: (4,1 x 10^-9 s^-1) x (1,01 x 10^22). Dit lost op tot 4.141 x 10^13 atomen / seconde.
Bereken de waarde in curie door de vervalsnelheid per seconde te delen door 3,7 x 10 ^ 10, de vervalsnelheid gelijk aan 1 curie. Bijvoorbeeld, 1 gram kobalt-60 is gelijk aan 1119 curies omdat 4,141 x 10^13/3,7 x 10^10 = 1119 Ci.
Tips
Gebruik een wetenschappelijke rekenmachine en voer alle berekeningen uit met wetenschappelijke notatie. Dit elimineert mogelijke fouten die worden gegenereerd door onjuiste aantallen nullen in zeer grote aantallen.
Waarschuwingen
Stap 4 omvat calculus en zal niet mogelijk zijn zonder geavanceerde wiskundige kennis.