Aktivität einer radioaktiven Substanz

Autor: Hans Lohninger

Bezieht man die Aktivität eines radioaktiven Stoffes auf ein Kilogramm diese Stoffes so spricht man von seiner spezifischen Aktivität A_s. Die spezifische Aktivität wird folgerichtig in Bq/kg gemessen, sie muss immer auch eine genaue Angabe zum betrachteten Stoff beinhalten. So ist die spezifische Aktivität von in der Natur vorkommendem Kalium natürlich viel geringer als die von Kalium-40, da ja natürliches Kalium nur einen geringen Anteil (117 ppm) an ⁴⁰K enthält. Die spezifische Aktivität von ⁴⁰K ist 2.65*10⁶ Bq/kg; umgerechnet auf die natürliche Isotopenzusammensetzung ergibt das für natürlich vorkommendes Kalium eine spez. Aktivität von rund 31000 Bq/kg.

Die spezifische Aktivität A_s eines Nuklids (in Bq/kg) lässt sich aus der Halbwertszeit über folgende Formel berechnen:

A_s = 1000*ln(2)*N_A / M / t_h = 4.174*10²⁶ / M / t_h [Bq/kg]

N_A .... Avogadro'sche Zahl (6.02214*10²³ Atome/mol)
M .... Atomgewicht des Nuklids in g/mol, und
t_h .... Halbwertszeit in s.

Die folgende Tabelle listet die spezifischen Aktivitäten einiger Elemente. Wenn keine Massenzahl angeführt ist, beziehen sich die Angaben auf das natürliche Isotopengemisch.

Element/Isotop	Spezifische Aktivität [Bq/Kg]
Bismut	0.0033
Gadolinium	2
Indium	250
Kalium	31000
40K	2.65*108
Lanthan	815
Lutetium	51600
Neodym	10
Osmium	0.055
Platin	10
239Pu	2.3*1012
226Ra	3.7*1013
Rhenium	1.02*106
Rubidium	9.13*105
Samarium	1.26*105
Tellur	100
Thorium	8.12*106
235U	8.0*107
238U	1.2*107
Uran	1.287*107

(1)	1 Ci wurde urspünglich als Aktivität von 1 g Radium definiert. Später wurde es durch den exakten Wert 3.7*1010 Zerfälle/Sekunde ersetzt (was ziemlich genau der Aktivität von 1 g Radium entspricht).