Los elementos radiactivos experimentan decaimiento, y la velocidad a la que ocurre la descomposición solía medirse en curies. El Consejo Internacional de Uniones Científicas sobre Estándares, Unidades y Constantes de Radiactividad definió el curio como la "cantidad de cualquier sustancia radioactiva en la que ocurren 3,7 × 10 ^ 10 desintegraciones por segundo". Las tasas de descomposición varían entre los diferentes elementos radiactivos, por lo que la conversión de gramos a curies, abreviada a Ci, solo es posible cuando se conoce el material de origen.
Establezca el peso atómico del elemento consultando la tabla periódica. Por ejemplo, el peso atómico de Cobalto-60 es 59,92 y el Uranio-238 tiene el peso atómico 238.
Convierte la masa en moles, usando la fórmula moles = masa del elemento /masa atómica del elemento, y luego convierte los moles en átomos multiplicando el valor molar por el número de Avogadro, 6.02 x 10 ^ 23. Por ejemplo, para establecer el número de átomos en 1 gramo de Cobalto-60, calcule (1 /59.92) x (6.02 x 10 ^ 23). Esto resuelve a 1.01 x 10 ^ 22 átomos.
Sustituye la actividad del elemento, por ejemplo 1.10 x 10 ^ 3 Ci por Cobalto-60, en la fórmula: r = tasa de actividad x (3.700 x 10 ^ 10 átomos /s /Ci). El resultado es "r", la cantidad de átomos que se descomponen por segundo. Por ejemplo, 1.10 x 10 ^ 3 x 3.700 x 10 ^ 10 = 4.04 x 10 ^ 13 átomos en descomposición por segundo, entonces r = 4.04 x 10 ^ 13.
Use la ecuación de velocidad de primer orden, r = k [número de átomos] 1, para determinar el valor de k. Por ejemplo, usando los valores para "r" y el número de átomos previamente determinado para Cobalt-60, la ecuación se convierte en: 4.04 x 10 ^ 13 átomos en descomposición por segundo = k [1.01 x 10 ^ 22 átomos]. Esto se resuelve en k = 4.1 x 10 ^ -9 s ^ -1
Determine la actividad de decaimiento, en átomos /segundo, para el elemento. Para hacer esto, sustituya la ecuación por el número de átomos en la muestra: (4.1 x 10 ^ -9 s ^ -1) x (número de átomos en la muestra). Por ejemplo, con 1.01 x 10 ^ 22 átomos la ecuación se convierte en: (4.1 x 10 ^ -9 s ^ -1) x (1.01 x 10 ^ 22). Esto resuelve 4.141 x 10 ^ 13 átomos /segundo.
Calcule el valor en curies dividiendo la tasa de decaimiento por segundo por 3.7 x 10 ^ 10, la tasa de descomposición igual a 1 curie. Por ejemplo, 1 gramo de Cobalto-60 es equivalente a 1.119 curies porque 4.141 x 10 ^ 13 /3.7 x 10 ^ 10 = 1.119 Ci.
Consejo
Utilice una calculadora científica y realice todo los cálculos usando notación científica. Esto elimina posibles errores generados por números incorrectos de ceros en números muy grandes.
Advertencia
El paso 4 implica cálculo y no será posible sin conocimiento matemático avanzado.
