Becquerel (Einheit)


Becquerel (Einheit)

Einheit
Norm SI-Einheit
Einheitenname Becquerel
Einheitenzeichen $ \mathrm{Bq} $
Beschriebene Größe(n) Aktivität
Größensymbol(e) $ A;\, a $
Dimensionssymbol $ \mathsf{T^{-1}} $
In SI-Einheiten $ \mathrm{1\, Bq = 1\, s^{-1}} $
Benannt nach Antoine Henri Becquerel
Abgeleitet von Frequenz


Becquerel [bɛkə'rɛl], abgekürzt Bq, ist die SI-Einheit der Aktivität eines radioaktiven Stoffes (Formelzeichen A). Die Aktivität gibt die mittlere Anzahl der Atomkerne an, die pro Sekunde radioaktiv zerfallen:[1]

1 Bq = 1 s−1 (d. h. ein Becquerel entspricht einem radioaktiven Zerfall pro Sekunde)

Im täglichen Gebrauch der Einheit ist fast immer die Verwendung eines Vorsatzes für die Größenordnung notwendig (vor allem Kilo, Mega und Tera).

Die Einheit ist nach dem französischen Physiker Antoine Henri Becquerel benannt, der 1903 zusammen mit Pierre Curie und Marie Curie den Nobelpreis für die Entdeckung der Radioaktivität erhielt.

Zusammenhang

Über den Dosiskonversionsfaktor ist eine Abschätzung der Äquivalentdosis aus der Aktivität möglich. In den Artikeln Strahlenschaden und Strahlenbelastung sind Grenzwerte zu finden, wie sie beispielsweise bei Lebensmitteln angegeben werden.

Für eine bestimmte Masse $ m $(in g) eines Isotops mit einer Atommasse $ m_a $(in g/mol) und einer Halbwertszeit von $ t_{1/2} $, kann das Ausmaß der Radioaktivität unter Verwendung folgender Formel berechnet werden:

Radioaktivität (in Bq) = $ \frac{m}{m_a}N_A\frac{\ln(2)}{t_{1/2}} $

Dabei ist $ N_A $ = 6,022 141 79 (30) · 1023 mol -1 die Avogadro-Konstante.

Beispiel: Ein Kilogramm Kalium enthält von Natur aus 0,012 Prozent also 0,12 Gramm des radioaktiven Isotops 40K mit einer Halbwertszeit $ t_{1/2} $ von 1,248 · 109 Jahren = 39,38388 · 1015 Sekunden, und hat eine Atommasse von $ m_a $ = 39,96399848 g/mol. Daraus ergibt sich eine (Radio-)Aktivität von A = 31,825 kBq. Bei dieser relativ hoch scheinenden Aktivität eines verbreiteten Elements ist zu berücksichtigen, dass 40K in der Tat die Hauptquelle natürlicher Radioaktivität in Organismen ist. So ist z. B. das im menschlichen Körper enthaltene Kalium verantwortlich für eine Aktivität von ungefähr 5.000 Bq.

Andere Einheiten

Die Einheit Becquerel ersetzt im SI-System die alte Einheit für die Aktivität – das Curie. Zwischen diesen beiden Einheiten besteht folgender Zusammenhang:

1 Ci = 3,7 · 1010 Bq
1 Bq = 2,7027 · 10−11 Ci

Außerdem gilt folgender Zusammenhang:

1 Bq = 60 dpm (disintegrations per minute, Zerfälle pro Minute)

Die Einheit Stat ist eine weitere veraltete, nicht SI-konforme Einheit für die Aktivität.

Einzelnachweise

  1. Hanno Krieger: Grundlagen der Strahlungsphysik und des Strahlenschutzes. 3. Auflage. Kapitel 3.2.1 Aktivitätsdefinitionen, Vieweg+Teubner, Wiesbaden 2009.