Aktivitás
Egy adott sugárzó anyag aktivitása megmutatja, hogy másodpercenként hány atom bomlik el. Fontos, hogy az egyes atomokról nem tudjuk megmondani, hogy mikor bomlanak el, de az egész anyagmennyiséget tekintve igen pontosan meg tudjuk mondani, hogy mikor fog elbomlani pl. a fele. Mértékegysége a Bq (Henri Becquerel tiszteletére) . 1 becquerel azon anyag radioaktivitása, amelyben 1 bomlás történik másodpercenként. A konkrét bomlási törvény nem ilyen egyszerű, mert ahhoz már kell némi matematika is (középiskolás elég!):
Itt az N0 jelenti a kezdeti atommagok számát, míg az N(t) a jelenlegi atommagok számát.
A „t” az eltelt idő, míg az „a” pedig a bomlási állandó, amely megadja, hogy mekkora valószínűséggel bomlik el 1 atom egyetlen másodperc alatt. (e = 2.71828183 állandó)
Ez helyett sokkal megfoghatóbb és érthetőbb a felezési idő, amely azt mondja meg, hogy mennyi idő alatt fog a mintában lévő atomok fele mennyi idő alatt fog elbomlani. Képlettel kifejezve:
T= ln2 / a.
Tájékoztatásul néhány anyag felezési ideje:
Anyag neve | Vegyjel | Sugárzás típusa | Felezési idő |
Thórium-234 | Th | alfa | 4,5 milliárd év |
Protactínium-234 | Pa | béta | 24 nap |
Uránium-234 | U | béta | 1,2 perc |
Thórium-230 | Th | alfa | 240 ezer év |
Rádium-226 | Ra | alfa | 77 ezer év |
Radon-222 | Rn | alfa | 1600 év |
Polónium-218 | Po | alfa | 3,8 nap |
Bizmut-214 | Bi | béta | 27 perc |
Polónium-214 | Po | béta | 20 perc |
Ólom-210 | Pb | alfa | 160 ezred másodperc |
Bizmut-210 | Bi | béta | 22 év |
Polónium-210 | Po | béta | 5 nap |
Ólom-206 | Pb | alfa | 140 nap |
Bomlási sorok
Mivel az alfa-bomlás 4-gyel csökkenti a nukleonok számát, viszont a béta-, illetve a gamma-bomlás nem befolyásoló tényező, ezért a 4-es osztási maradék szerint a természetben 4 alapvető bomlási sor létezik. Kiinduló elemek: U-238, U-235, Th-232 és Np-237. A legutolsó, Neptúnium-kezdetű a természetben már nem fordul elő, mivel a kiinduló eleme viszonylag kicsi, csupán 2 millió éves felezési idővel rendelkezik, ezért ez a sor gyakorlatilag már elbomlott. A sor igazából a Pu-241-es viszonylag stabil elemmel kezdődik, de stabilabb volta miatt inkább a Neptúniumot tekintjük a kezdetnek. Az ide tartozó elemeket csak mesterségesen előállítva lehet megfigyelni!