Becquerel

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Unidad derivada de SI de radioactividad

El becquerel (símbolo: Bq) es la unidad de radiactividad en el Sistema Internacional de Unidades (SI). Un becquerel se define como la actividad de una cantidad de material radiactivo en el que se desintegra un núcleo por segundo. Para aplicaciones relacionadas con la salud humana, esta es una cantidad pequeña, y comúnmente se usan múltiplos SI de la unidad.

El becquerel lleva el nombre de Henri Becquerel, quien compartió el Premio Nobel de Física con Pierre y Marie Skłodowska Curie en 1903 por su trabajo en el descubrimiento de la radiactividad.

Definición

1 Bq = 1 s⁻¹

Se introdujo un nombre especial para el segundo recíproco (s⁻¹) para representar la radiactividad y evitar errores potencialmente peligrosos con los prefijos. Por ejemplo, 1 µs⁻¹ significaría 10⁶ desintegraciones por segundo: 1·(10⁻⁶ s)⁻¹ = 10⁶ s⁻¹, mientras que 1 µBq significaría 1 desintegración por 1 millón de segundos. Otros nombres considerados fueron hertz (Hz), un nombre especial que ya se usa para el segundo recíproco, y Fourier (Fr). El hertz ahora solo se usa para fenómenos periódicos. Mientras que 1 Hz es 1 ciclo por segundo, 1 Bq es 1 evento de radiactividad aperiódica por segundo.

El gray (Gy) y el becquerel (Bq) se introdujeron en 1975. Entre 1953 y 1975, la dosis absorbida a menudo se medía en rads. La actividad de descomposición se midió en curies antes de 1946 y, a menudo, en rutherfords entre 1946 y 1975.

Unos mayúsculas y prefijos

Al igual que con todas las unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI) que llevan el nombre de una persona, la primera letra de su símbolo es mayúscula (Bq). Sin embargo, cuando una unidad SI se deletrea en inglés, siempre debe comenzar con una letra minúscula (becquerel), excepto en una situación en la que cualquier palabra en esa posición se escribiría en mayúscula, como al comienzo de una oración o en material que usa titulo del caso.

Como cualquier unidad SI, Bq puede tener el prefijo; Los múltiplos comúnmente utilizados son kBq (kilobecquerel, 10³ Bq), MBq (megabecquerel, 10⁶ Bq, equivalente a 1 rutherford), GBq (gigabecquerel, 10⁹ Bq), TBq (terabecquerel, 10¹² Bq) y PBq (petabecquerel, 10¹⁵ Bq). Los prefijos grandes son comunes para usos prácticos de la unidad.

Cálculo de radiactividad

Para una masa dada $m$ (en gramos) de un isótopo con masa atómica ${displaystyle m_{text{a}}}$ (en g/mol) y medio de vida $t_{1/2}$ (en s), la radioactividad se puede calcular utilizando:

${displaystyle A_{text{Bq}}={frac {m}{m_{text{a}}}}N_{text{A}}{frac {ln 2}{t_{1/2}}}}$

Con $N_{{text{A}}}$ = 6.02214076×10²³mol⁻¹La constante de Avogadro.

Desde ${displaystyle m/m_{text{a}}}$ es el número de lunares ( $n$ ), la cantidad de radioactividad $A$ puede calcularse por:

${displaystyle A_{text{Bq}}=nN_{text{A}}{frac {ln 2}{t_{1/2}}}}$

Por ejemplo, en promedio cada gramo de potasio contiene 117 microgramos de 40K (todos los otros isótopos naturales son estables) que tiene un $t_{1/2}$ de 1.277×10⁹años = 4.030×10¹⁶s, y tiene una masa atómica de 39.964 g/mol, por lo que la cantidad de radioactividad asociada con un gramo de potasio es de 30 Bq.

Ejemplos

Para aplicaciones prácticas, 1 Bq es una unidad pequeña. Por ejemplo, hay aproximadamente 0,0169 g de potasio-40 presente en un cuerpo humano típico, que se descompone a una velocidad de aproximadamente 4430 desintegraciones por segundo.

Se estima que el inventario mundial de carbono-14 es 8,5×10¹⁸ Bq (8,5 EBq, 8,5 exabecquerel). Se estima que la explosión nuclear en Hiroshima (una explosión de 16 kt o 67 TJ) inyectó 8×10²⁴ Bq (8 YBq, 8 yottabecquerel) de productos de fisión radiactivos a la atmósfera.

Estos ejemplos son útiles para comparar la cantidad de actividad de estos materiales radiactivos, pero no deben confundirse con la cantidad de exposición a la radiación ionizante que representan estos materiales. El nivel de exposición y, por tanto, la dosis absorbida recibida es lo que debe tenerse en cuenta al evaluar los efectos de las radiaciones ionizantes en los seres humanos.

Relación con la curie

(feminine)

El becquerel sucedió al curie (Ci), una unidad de radiactividad más antigua, ajena al SI, basada en la actividad de 1 gramo de radio-226. El curie se define como 3.7×10¹⁰ s⁻¹, o 37 GBq.

Factores de conversión:

1 Ci = 3.7×10¹⁰Bq = 37 GBq

1 μCi = 37.000 Bq = 37 kBq

1 Bq = 2.7×10^{−11 -}Ci = 2.7×10^{; 5 -}μCi

1 MBq = 0,027 mCi

Relación con otras magnitudes relacionadas con la radiación

Relaciones gráficas entre radioactividad y radiación ionizante detectada

La siguiente tabla muestra las cantidades de radiación en unidades SI y no SI. WR (anteriormente factor 'Q') es un factor que escala el efecto biológico para diferentes tipos de radiación, en relación con los rayos X. (por ejemplo, 1 para radiación beta, 20 para radiación alfa y una función complicada de energía para neutrones) En general, la conversión entre las tasas de emisión, la densidad de la radiación, la fracción absorbida y los efectos biológicos requiere el conocimiento de la geometría entre la fuente y el objetivo, la energía y el tipo de radiación emitida, entre otros factores.

Cantidades relacionadas con la radiación ionizante vistaRápidohablarRápidoedición
Cantidad	Dependencia	Signatura	Derivación	Año	SI equivalente
ActividadA)	becquerel	Bq	s⁻¹	1974	SI unit
	Curie	Ci	3.7 × 10¹⁰ s⁻¹	1953	3.7×10¹⁰Bq
	rutherford	Rd	10⁶ s⁻¹	1946	1,000,000 Bq
ExposiciónX)	coulomb por kilogramo	C/kg	C⋅kg⁻¹ aire	1974	SI unit
ExposiciónX)	röntgen	R	esu / 0,001293 g de aire	1928	2.58 × 10⁻⁴ C/kg
Dosis AbsorbidaD)	gris	Gy	J⋅kg⁻¹	1974	SI unit
	erg por gramo	erg/g	erg⋅g⁻¹	1950	1.0 × 10⁻⁴ Gy
	rad	rad	100 erg⋅g⁻¹	1953	0,010 Gy
Dosis equivalenteH)	Sievert	Sv	J⋅kg⁻¹ × WR	1977	SI unit
Dosis equivalenteH)	hombre equivalente	rem	100 erg⋅g⁻¹ × WR	1971	0,010 Sv
Dosis efectivaE)	Sievert	Sv	J⋅kg⁻¹ × WR × WT	1977	SI unit
Dosis efectivaE)	hombre equivalente	rem	100 erg⋅g⁻¹ × WR × WT	1971	0,010 Sv

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