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Radioaktive Elemente zerfallen, und die Geschwindigkeit, mit der der Zerfall auftritt, wurde in Curies gemessen. Der Internationale Rat der Wissenschaftlichen Gewerkschaften für Standards, Einheiten und Konstanten der Radioaktivität definierte den Curie als die "Menge jeder radioaktiven Substanz, in der pro Sekunde 3,7 × 10 ^ 10 Zerfälle auftreten". Die Zerfallsraten variieren zwischen den verschiedenen radioaktiven Elementen, so dass die Umwandlung von Gramm in Curies, abgekürzt mit Ci, nur möglich ist, wenn das Ausgangsmaterial bekannt ist.
Stellen Sie das Atomgewicht des Elements fest, indem Sie das Periodensystem überprüfen. Zum Beispiel ist das Atomgewicht von Cobalt-60 59,92 und Uran-238 hat das Atomgewicht 238.
Berechnen Sie die Masse in Mol mit der Formel Mol = Masse des Elements / Atommasse des Elements und rechnen Sie dann die Mol in Atome um, indem Sie den Molwert mit der Avogadros-Zahl 6,02 x 10 ^ 23 multiplizieren. Um beispielsweise die Anzahl der Atome in 1 Gramm Cobalt-60 zu bestimmen, berechnen Sie (1 / 59.92) x (6.02 x 10 ^ 23). Dies ergibt 1,01 x 10 ^ 22 Atome.
Setzen Sie die Aktivität des Elements, beispielsweise 1,10 x 10 & supmin; ³ Ci für Cobalt-60, in die Formel ein: r = Aktivitätsrate x (3.700 x 10 & supmin; ¹ & sup0; Atome / s / Ci). Das Ergebnis ist "r", die Anzahl der Atome, die pro Sekunde zerfallen. Zum Beispiel, 1.10 x 10 ^ 3 x 3.700 x 10 ^ 10 = 4.04 x 10 ^ 13 Atome, die pro Sekunde zerfallen, also r = 4.04 x 10 ^ 13.
Verwenden Sie die Ratengleichung erster Ordnung, r = k1, um den Wert für k zu bestimmen. Unter Verwendung der Werte für "r" und der Anzahl von Atomen, die zuvor für Cobalt-60 bestimmt wurden, wird die Gleichung zu: 4,04 · 10 & supmin; ³ Atome, die pro Sekunde zerfallen = k. Dies ergibt k = 4,1 · 10 & supmin; & sup9; s & supmin; ¹
Bestimmen Sie die Zerfallsaktivität in Atomen / Sekunde für das Element. Setzen Sie dazu die Anzahl der Atome in der Probe in die Gleichung (4,1 x 10 ^ -9 s ^ -1) x (Anzahl der Atome in der Probe) ein. Zum Beispiel lautet die Gleichung für 1,01 x 10 ^ 22 Atome: (4,1 x 10 ^ -9 s ^ -1) x (1,01 x 10 ^ 22). Dies ergibt 4,141 x 10 ^ 13 Atome / Sekunde.
Berechnen Sie den Wert in Curies, indem Sie die Zerfallsrate pro Sekunde durch 3,7 x 10 ^ 10 dividieren, wobei die Zerfallsrate 1 Curie entspricht. Zum Beispiel entspricht 1 Gramm Cobalt-60 1.119 Curies, da 4.141 x 10 ^ 13 / 3.7 x 10 ^ 10 = 1.119 Ci.