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Curie (unidad)
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El curio (símbolo Ci) es una unidad de radiactividad no perteneciente al SI definida originalmente en 1910. Según un aviso en Nature en En ese momento, iba a ser nombrado en honor a Pierre Curie, pero al menos algunos consideraron que también era en honor a Marie Skłodowska-Curie, y en la literatura posterior se considera que lleva el nombre de ambos.
Originalmente se definió como "la cantidad o masa de emanación de radio en equilibrio con un gramo de radio (elemento)", pero actualmente se define como 1 Ci = 3.7×1010 decae por segundo después de mediciones más precisas de la actividad de 226Ra (que tiene una actividad específica de 3.66×1010 Bq/g).
En 1975, la Conferencia General de Pesos y Medidas otorgó al becquerel (Bq), definido como una desintegración nuclear por segundo, el estatus oficial de unidad de actividad del SI. Por lo tanto:
- 1 Ci = 3.7×1010Bq = 37 GBq
y
- 1 Bq 2.703×10−11 -Ci Alternativa 27 pCi
Si bien el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST, por sus siglas en inglés) y otros organismos desaconsejan su uso continuo, el curie todavía se usa ampliamente en el gobierno, la industria y la medicina en los Estados Unidos y en otros países.
En la reunión de 1910, que originalmente definió el curie, se propuso hacerlo equivalente a 10 nanogramos de radio (una cantidad práctica). Pero Marie Curie, después de aceptar esto inicialmente, cambió de opinión e insistió en un gramo de radio. Según Bertram Boltwood, Marie Curie pensó que "el uso del nombre 'curie' pues una cantidad tan infinitesimalmente pequeña de cualquier cosa era del todo inapropiada.
La potencia emitida en la desintegración radiactiva correspondiente a un curio se puede calcular multiplicando la energía de desintegración por aproximadamente 5,93 mW/MeV.
Una máquina de radioterapia puede tener aproximadamente 1000 Ci de un radioisótopo como el cesio-137 o el cobalto-60. Esta cantidad de radiactividad puede producir efectos graves en la salud con solo unos minutos de exposición sin blindaje a corta distancia.
La desintegración radiactiva puede dar lugar a la emisión de radiación de partículas o radiación electromagnética. Ingerir incluso pequeñas cantidades de algunos radionucleidos emisores de partículas puede ser fatal. Por ejemplo, la dosis letal mediana (LD-50) para el polonio-210 ingerido es de 240 μCi; unos 53,5 nanogramos. Aunque, las cantidades de milicurios de radionúclidos emisores electromagnéticos se usan rutinariamente en Medicina Nuclear.
El cuerpo humano típico contiene aproximadamente 0,1 μCi (14 mg) de potasio-40 natural. Un cuerpo humano que contenga 16 kg de carbono (ver Composición del cuerpo humano) también tendría alrededor de 24 nanogramos o 0,1 μCi de carbono-14. Juntos, darían como resultado un total de aproximadamente 0,2 μCi o 7400 desintegraciones por segundo dentro del cuerpo de la persona (principalmente de la desintegración beta, pero algunas de la desintegración gamma).
Como medida de cantidad
Las unidades de actividad (el curie y el becquerel) también se refieren a una cantidad de átomos radiactivos. Debido a que la probabilidad de desintegración es una cantidad física fija, para un número conocido de átomos de un radionúclido en particular, un número predecible decaerá en un tiempo determinado. El número de desintegraciones que ocurrirán en un segundo en un gramo de átomos de un radionúclido en particular se conoce como la actividad específica de ese radionúclido.
La actividad de una muestra disminuye con el tiempo debido a la descomposición.
Las reglas de desintegración radiactiva se pueden usar para convertir la actividad en un número real de átomos. Afirman que 1 Ci de átomos radiactivos seguiría la expresión
- N (atoms) × λ (S)−1) = 1 Ci = 3,7 × 1010 Bq,
y así
- N = 3,7 × 1010 Bq / λ,
donde λ es la constante de decaimiento en s−1.
También podemos expresar la actividad en moles:
- 1 Ci=3.7× × 1010BqIn 2NA× × t1/2.. 8.8639× × 10− − 14topos× × t1/2en segundos.. 5.3183× × 10− − 12topos× × t1/2en minutos.. 3.1910× × 10− − 10topos× × t1/2en horas.. 7.6584× × 10− − 9topos× × t1/2días.. 2.7972× × 10− − 6topos× × t1/2en años,{displaystyle {begin{aligned}{text{1} ¿Qué? ################################################################################################################################################################################################################################################################
donde NA es la constante de Avogadro, y t1/2 es la vida media. El número de moles se puede convertir a gramos multiplicándolo por la masa atómica.
Aquí hay algunos ejemplos, ordenados por vida media:
| Isotope | Media vida | Masa de 1 curie | Actividad específica (Ci/g) |
|---|---|---|---|
| 209 Bi | 1.9×1019 años | 11.100 millones de toneladas | 9.01×10−17 |
| 232 Th | 1.405×1010 años | 9.1 toneladas | 1.1×10−7 (110.000 pCi/g, 0.11 μCi/g) |
| 238U | 4.471×109 años | 2.977 toneladas | 3.4×10−7 (340.000 pCi/g, 0,34 μCi/g) |
| 40K | 1.25×109 años | 140 kg | 7.1×10−6 (7,100,000 pCi/g, 7.1 μCi/g) |
| 235U | 7.038×108 años | 463 kg | 2.2×10−6 (2.160.000 pCi/g, 2.2 μCi/g) |
| 129I | 15.7×106 años | 5.66 kg | 0,00018 |
| 99Tc | 211×103 años | 58 g | 0,017 |
| 239 Pu | 24.11×103 años | 16 g | 0,063 |
| 240Pu | 6563 años | 4,4 g | 0.23 |
| 14C | 5730 años | 0.22 g | 4.5 |
| 226Ra | 1601 años | 1.01 g | 0.99 |
| 241Am | 432,6 años | 0,29 g | 3.43 |
| 238Pu | 88 años | 59 mg | 17 |
| 137Cs | 30,17 años | 12 mg | 83 |
| 90Sr | 28,8 años | 7.2 mg | 139 |
| 241Pu | 14 años | 9.4 mg | 106 |
| 3H | 12.32 años | 104 μg | 9,621 |
| 228Ra | 5.75 años | 3.67 mg | 273 |
| 60Co | 1925 días | 883 μg | 1.132 |
| 210Po | 138 días | 223 μg | 4.484 |
| 131I | 8.02 días | 8 μg | 125.000 |
| 123I | 13 horas | 518 ng | 1,930,000 |
| 212Pb | 10.64 horas | 719 ng | 1.390.000 |
| 223Fr | 22 minutos | 26 ng | 38,000,000 |
| 212Po | 299 nanosegundos | 5.61 ag | 1.78×1017 |
Cantidades relacionadas con la radiación
La siguiente tabla muestra las cantidades de radiación en unidades SI y no SI:
| 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 |
| 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 |
| hombre equivalente | rem | 100 erg⋅g−1 × WR | 1971 | 0,010 Sv | |
| Dosis efectivaE) | Sievert | Sv | J⋅kg−1 × WR × WT | 1977 | SI unit |
| hombre equivalente | rem | 100 erg⋅g−1 × WR × WT | 1971 | 0,010 Sv |