Pierwiastki promieniotwórcze ulegają rozpadowi, a szybkość rozpadu była mierzona w kiurach. Międzynarodowa Rada Związków Naukowych ds. Wzorców, Jednostek i Stałych Radioaktywności zdefiniowała curie jako „ilość jakiejkolwiek substancji radioaktywnej, w której 3,7 × 10^10 rozpady następują w każdej sekundzie." Szybkość rozpadu różni się między różnymi pierwiastkami promieniotwórczymi, więc konwersja gramów do kiurów, w skrócie Ci, jest możliwa tylko wtedy, gdy źródło materiał jest znany.
Ustal masę atomową pierwiastka, sprawdzając układ okresowy pierwiastków. Na przykład masa atomowa kobaltu-60 wynosi 59,92, a uran-238 ma masę atomową 238.
Przelicz masę na mole, korzystając ze wzoru mole = masa pierwiastka / masa atomowa pierwiastka, a następnie zamień mole na atomy, mnożąc wartość molową przez liczbę Avogadro, 6,02 x 10^23. Na przykład, aby ustalić liczbę atomów w 1 gramie Cobalt-60, oblicz (1 / 59,92) x (6,02 x 10^23). To rozwiązuje się do 1,01 x 10^22 atomów.
Podstaw aktywność pierwiastka, np. 1,10 x 10^3 Ci dla Cobalt-60, do wzoru: r = współczynnik aktywności x (3.700 x 10^10 atomów/s/Ci). Wynikiem jest „r”, liczba atomów rozpadających się na sekundę. Na przykład 1,10 x 10^3 x 3,700 x 10^10 = 4,04 x 10^13 atomów rozpadu na sekundę, więc r = 4,04 x 10^13.
Użyj równania szybkości pierwszego rzędu, r = k[liczba atomów]1, aby określić wartość k. Na przykład, używając wartości „r” i liczby atomów wcześniej określonych dla Cobalt-60, równanie wygląda następująco: 4,04 x 10^13 atomów rozpadających się na sekundę = k[1,01 x 10^22 atomów]. Rozwiązuje się to do k = 4,1 x 10^-9 s^-1
Określ aktywność rozpadu pierwiastka w atomach na sekundę. W tym celu podstaw liczbę atomów w próbce do równania: (4,1 x 10^-9 s^-1) x (liczba atomów w próbce). Na przykład przy 1,01 x 10^22 atomów równanie wygląda następująco: (4,1 x 10^-9 s^-1) x (1,01 x 10^22). Rozwiązuje się to do 4,141 x 10^13 atomów na sekundę.
Oblicz wartość w curie, dzieląc szybkość zaniku na sekundę przez 3,7 x 10^10, czyli szybkość zanikania równą 1 curie. Na przykład 1 gram Cobalt-60 odpowiada 1119 Ci, ponieważ 4,141 x 10^13/3,7 x 10^10 = 1119 Ci.
Wskazówki
Użyj kalkulatora naukowego i wykonuj wszystkie obliczenia w notacji naukowej. Eliminuje to potencjalne błędy generowane przez nieprawidłowe liczby zer w bardzo dużych liczbach.
Ostrzeżenia
Krok 4 obejmuje rachunek różniczkowy i nie będzie możliwy bez zaawansowanej wiedzy matematycznej.