Os elementos radioativos sofrem decaimento e a velocidade com que o decaimento ocorre costumava ser medida em curies. O Conselho Internacional de Uniões Científicas sobre Padrões, Unidades e Constantes da Radioatividade definiu a curie como a "quantidade de qualquer substância radioativa em que 3,7 × 10 ^ 10 desintegrações ocorrem a cada segundo". As taxas de decaimento variam entre os diferentes elementos radioativos, portanto a conversão de gramas em curies, abreviada para Ci, só é possível quando o material de origem é conhecido.
Estabeleça o peso atômico do elemento verificando a tabela periódica. Por exemplo, o peso atômico do Cobalto-60 é 59,92 e o Urânio-238 tem o peso atômico 238.
Converte a massa em mols, usando a fórmula moles = massa do elemento /massa atômica do elemento, e depois converter mols em átomos pela multiplicação do valor mole pelo número de Avogadro, 6,02 x 10 ^ 23. Por exemplo, para estabelecer o número de átomos em 1 grama de Cobalto-60, calcule (1 /59,92) x (6,02 x 10 ^ 23). Isso resolve a 1.01 x 10 ^ 22 átomos.
Substitua a atividade do elemento, por exemplo 1.10 x 10 ^ 3 Ci para Cobalto-60, na fórmula: r = taxa de atividade x (3.700 x 10 ^ 10 átomos /s /Ci). O resultado é "r", o número de átomos decaindo por segundo. Por exemplo, 1,10 x 10 ^ 3 x 3.700 x 10 ^ 10 = 4,04 x 10 ^ 13 átomos em decomposição por segundo, portanto r = 4,04 x 10 ^ 13.
Use a equação de taxa de primeira ordem, r = k [número de átomos] 1, para determinar o valor para k. Por exemplo, usando os valores para "r" e o número de átomos determinado anteriormente para Cobalto-60, a equação se torna: 4,04 x 10 ^ 13 átomos em decomposição por segundo = k [1,01 x 10 ^ 22 átomos]. Isso resolve para k = 4,1 x 10 ^ -9 s ^ -1
Determine a atividade de decaimento, em átomos /segundo, para o elemento. Para fazer isso, substitua o número de átomos da amostra na equação: (4,1 x 10 ^ -9 s ^ -1) x (número de átomos na amostra). Por exemplo, com 1,01 x 10 ^ 22 átomos, a equação se torna: (4,1 x 10 ^ -9 s ^ -1) x (1,01 x 10 ^ 22). Isso resolve para 4.141 x 10 ^ 13 átomos /segundo.
Calcule o valor em curies dividindo a taxa de decaimento por segundo em 3,7 x 10 ^ 10, a taxa de decaimento igual a 1 curie. Por exemplo, 1 grama de Cobalto-60 é equivalente a 1.119 curies porque 4.141 x 10 ^ 13 /3.7 x 10 ^ 10 = 1.119 Ci.
Dica
Use uma calculadora científica e execute todas os cálculos usando notação científica. Isso elimina possíveis erros gerados por números incorretos de zeros em números muito grandes.
Aviso
O passo 4 envolve cálculo e não será possível sem conhecimento matemático avançado.
