Warum berücksichtigt die spezifische Kernaktivität (Bq/kg) nicht die Oberfläche (cm^2)?

Ich habe einige grundlegende Fragen zur radioaktiven Strahlung:

Wie kommt es, dass die spezifische Aktivität (Bq/kg) nur von der Massenzahl und Halbwertszeit des Emittenten abhängt?

Daher sind die emittierten Ionen (sagen wir von einer Alphaquelle) eine Funktion der Massenzahl, der Halbwertszeit und der spezifischen Energie des Emitters, richtig?

Warum ist die Oberfläche nicht Teil der Gleichung? Wie dringen die Alphateilchen aus dem „Inneren“ des emittierenden Materials an die Oberfläche?

Vielen Dank, Daniel

06.06.2018: Skizze hinzugefügt, um meine Frage zu erklären.In Basismaterial eingebetteter Alpha-Strahler - Nur Oberfläche freigelegt

a Partikel werden leicht blockiert, sodass wahrscheinlich nur diejenigen, die sehr nahe an der Oberfläche emittiert werden, den radioaktiven Körper verlassen. Die kinetische Energie der blockierten Alphas wird zu Wärme, ein spektakuläres Beispiel dafür ist Plutonium-238 .

Antworten (2)

Die spezifische Aktivität ist die Anzahl der Zerfälle pro Sekunde, nicht die von einem Objekt emittierte Strahlungsmenge. Daher ist die Absorption der emittierten Strahlung innerhalb des Objekts nicht relevant - die gleiche Anzahl von Kernen zerfällt pro Sekunde, unabhängig davon, ob die Zerfallsprodukte die Probe verlassen oder nicht.

Vielen Dank und auch danke an @Farcher . Ich habe jetzt eine Skizze hinzugefügt. Habe ich es richtig verstanden, dass nur etwa 50 % der oberflächennahen Strahlung möglicherweise die Oberfläche verlässt (wo sie möglicherweise Ionen in der Luft erzeugt), die anderen 50 % der oberflächennahen Schicht werden in Richtung des Bodens gehen und „verschwinden“? Alle anderen Alphateilchen, die durch das Volumen des Alphastrahlers erzeugt werden, können den Emitter nicht verlassen, weil sie entweder vom Alphastrahler selbst oder vom Blei blockiert werden? Eine dünne Schicht Alpha-Emitter würde also genauso viele Ionen erzeugen wie das Bulk-Material?
@Daniel Diese oberflächennahe Schicht ist sehr dünn: Typische Alphas können durch ein Blatt Papier oder durch ein Rauchpartikel blockiert werden, das in Rauchmeldern auf Basis von Americium-241 ausgenutzt wird. OTOH, wie dmckee betont, emittieren viele Alphastrahler auch etwas Gamma, das nicht leicht blockiert werden kann. Deshalb ist dieser große Bleiblock eine gute Idee.

Die spezifische (dh pro Masseneinheit) Aktivität bezieht sich auf die Anzahl der Zerfälle pro Zeiteinheit (Anzahl der pro Zeiteinheit emittierten Alphateilchen) und hängt von der Anzahl der instabilen Kerne in der Probe und der Halbwertszeit ab.

Es ist sehr wahrscheinlich, dass angesichts der kurzen Reichweite von Alpha-Partikeln die Anzahl der Alpha-Partikel, die aus der Quelle austreten, geringer ist als diese Anzahl.

Die Messung der spezifischen Aktivität dürfte daher für Alphastrahler schwierig sein.
Eine Möglichkeit besteht darin, zu versuchen, eine sehr dünne Probe zu verwenden, damit die Absorption des Alpha-Teilchens minimiert wird.

„Die Messung der spezifischen Aktivität dürfte daher für Alphastrahler schwierig sein.“ Viele Linien werden von Photonen begleitet, die ziemlich einfach gezählt werden können. Aber es gibt reine Alpha-Linien (ich sehe dich an 210 P Ö ) und sind in der Tat ein königlicher Schmerz.
@dmckee Vielen Dank für die Informationen zur Gammaemission, an die ich nicht gedacht habe.
Warum berücksichtigt die spezifische Kernaktivität (Bq/kg) nicht die Oberfläche (cm^2)?
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