Massaaktiivisuutta

Massaaktiivisuus (tai spesifinen aktiivisuus) kuvaa radioaktiivisen aineen hajoamisten määrää massayksikköä kohti. Toisin sanoen se kertoo, kuinka nopeasti aine hajoaa per gramma ainetta. Yleisin yksikkö on becquerel per gramma (Bq/g), jossa 1 Bq vastaa yhtä hajoamista sekunnissa.

Peruslaskenta: Aktiivisuus A Massa m saadaan suhteesta A = dm/dt, joten massa-aktiivisuus on a = A/m. Kun tarkastellaan yksittäistä radionuklidia, massa-aktiivisuus voidaan esittää kaavalla a = λN_A / M, missä λ on hajoamisvakio (λ = ln(2)/T1/2), N_A Avogadro’s numero ja M radionuklidin molaarinen massayksikkö (g/mol). Tämä antaa tuloksen Bq/g.

Esimerkit: Uraani-238: T1/2 noin 4.468×10^9 vuotta, M ≈ 238 g/mol, antaa noin 12–13 kBq/g. C-14 puhtaana isotopina (M ≈ 14 g/mol, T1/2 ≈ 5730 vuotta) antaa erittäin suuria massa-aktiivisuuksia, noin 1×10^11 Bq/g.

Käyttö ja merkitys: Massaaktiivisuutta käytetään arvioitaessa radioaktiivisen aineen säteilykuormaa, dosimetriaa, suojelutoimenpiteitä sekä lääketieteellisiä ja teollisia sovelluksia. Se voi vaihdella suuresti radionuklidin mukaan ja on usein tärkeä mittaus- tai turvallisuuskriteeri.

Monikomponenttisissa näytteissä kokonaismassaaktiivisuus on yksittäisten komponenttien a_i summa: a_total = Σ A_i/m. Lisäksi mittaustavat ja laskentamenetelmät riippuvat radionuklidin hajoamistavasta (eroaako hajoaminen gamma-, beta- vai alfa-hajoamiseen).