Becquerel (Einheit)

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Physikalische Einheit
Einheitenname Becquerel
Einheitenzeichen \mathrm{Bq}
Physikalische Größe(n) Aktivität
Formelzeichen A;\, a
Dimension \mathsf{T^{-1} }
System Internationales Einheitensystem
In SI-Einheiten \mathrm{1 \, Bq = 1 \; \frac{1}{s} }
Benannt nach Antoine Henri Becquerel
Abgeleitet von Sekunde

Becquerel [bɛkə'rɛl], abgekürzt Bq, ist die SI-Einheit der Aktivität (Formelzeichen A) einer Menge einer radioaktiven Substanz. 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. Das Becquerel wurde 1975 auf dem 15. Treffen der Conférence Générale des Poids et Mesures als abgeleitete SI-Einheit mit besonderem Namen in das Internationale Einheitensystem aufgenommen.[2]

Zusammenhang[Bearbeiten]

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} (in s) kann die Radioaktivität mit 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: Kalium enthält von Natur aus 0,012 Prozent, also 0,12 Gramm pro Kilogramm, 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 für ein Kilogramm natürliches Kalium. 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 5000 Bq.

Andere Einheiten[Bearbeiten]

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 Einheiten Rutherford und Stat sind weitere veraltete, nicht SI-konforme Einheiten für die Aktivität.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Hanno Krieger: Grundlagen der Strahlungsphysik und des Strahlenschutzes. 3., überarbeitete und erweiterte Auflage. Vieweg+Teubner, Wiesbaden 2009, ISBN 978-3-8348-0801-1, Kapitel 3.2.1 Aktivitätsdefinitionen.
  2. Resolution 8 auf dem 15. Treffen der Conférence Générale des Poids et Mesures 1975 (abgerufen am 3. März 2013).