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2012年6月 4日 (月)

直径Φ1μmの放射性セシウム137の放射能は何ベクレルか?

放射能とは何か?

厳密にいうと、「放射線を出す能力」なんだけど、今現在、放射能測定といえば、食材に含まれる放射性物質の濃度、つまり、
Cs-134や、Cs-137が、何[Bq/kg]か? を自治体はそのホームページに測定結果を表示している。
ベクレル(Bq)という単位は、1秒あたり核崩壊を何回起こすか、その頻度を表す単位。そのため実用的には、放射能(値)とはベクレル値である、と言って良いと思う。

ところで、
放射能(値)の定義は、キューリー婦人のラジウムから始まった。

1グラムのラジウムが、1キューリー(Ci)だ。

CiとBqは同じ物理量(放射能値)を表す単位だ。

つまり、核種が決まれば、放射能とは重さのことだ。

なら、以下の素朴な問い、はいかがだろう。

Q: 直径Φ1μmの放射性セシウム137の放射能は何ベクレルか?

(髪の毛は、70μm。その1/70程度の「粒」が飛んできたとする。)

まず、
Q1:Cs-137は、1グラムで、何ベクレルか?を求める。
Cs137は30年で半分
よってきちんと計算すると(%1)

A1: Cs-137は1グラムで 3219 GBq

Gとは、パソコンのメモリのギガバイトのあのギガだ。

セシウムの直径をΦ1μmと仮定して、
セシウムの比重: 1.9 g/cm^3
直径1μmのCsの重量は、
1.9 * (4/3)*π * r^3 = 1.9 *(4/3)* π * (0.5 * 10^-4 cm)^3
= 1.9 * (4/3)*π * (5 * 10^-5 cm)^3
= 994.8 * 10^-15
= 9.95 * 10^-13 g

よって、
直径Φ1μmのセシウムの放射能は、
3219 GBq * 9.95 * 10^-13
= 3219 * 10^9 * 9.95 * 10^-13 [Bq]
= 32029 * 10^-4 [Bq]
= 3.2 [Bq]
となる。
A:直径Φ1μmのセシウム137の放射能は 3.2 [Bq]

○初出:
http://d.hatena.ne.jp/scanner/20110908/1315455481

%1)きちんと計算すると
 Δn = N0 *( 1 - 2 ^ ( - 1 / T0 ) )
http://d.hatena.ne.jp/scanner/20110909/1315520452

(記事修正履歴)
2013.9.4 追記:「ベクレル(Bq)という単位は、1秒あたり核崩壊を何回起こすか、その頻度を表す単位。そのため実用的には、放射能(値)とはベクレル値である、と言って良いと思う。」

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