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Les éléments radioactifs subissent une désintégration et la vitesse à laquelle elle se produit est mesurée en curies. Le Conseil international des unions scientifiques sur les normes, les unités et les constantes de radioactivité a défini le curie comme "la quantité de toute substance radioactive dans laquelle 3,7 × 10 ^ 10 désintégrations se produisent chaque seconde". Les taux de désintégration variant entre les différents éléments radioactifs, la conversion de grammes en curies, abrégée en Ci, n’est possible que lorsque le matériau source est connu.
Déterminez le poids atomique de l'élément en consultant le tableau périodique. Par exemple, le poids atomique du cobalt 60 est de 59,92 et celui de l'uranium 238 a un poids atomique de 238.
Convertissez la masse en moles en utilisant la formule moles = masse de l'élément / masse atomique de l'élément, puis convertissez les moles en atomes en multipliant la valeur en moles par le nombre d'Avogadros, 6,02 x 10 ^ 23. Par exemple, pour établir le nombre d'atomes dans 1 gramme de Cobalt-60, calculez (1 / 59,92) x (6.02 x 10 ^ 23). Cela résout 1,01 x 10 ^ 22 atomes.
Substituez l'activité de l'élément, par exemple 1,10 x 10 ^ 3 Ci pour le cobalt 60, dans la formule: r = taux d'activité x (3 700 x 10 ^ 10 atomes / s / Ci). Le résultat est "r", le nombre d'atomes en décomposition par seconde. Par exemple, 1,10 x 10 ^ 3 x 3,700 x 10 ^ 10 = 4,04 x 10 ^ 13 atomes se décomposant par seconde, donc r = 4,04 x 10 ^ 13.
Utilisez l'équation du taux de premier ordre, r = k1, pour déterminer la valeur de k. Par exemple, en utilisant les valeurs de "r" et le nombre d'atomes précédemment déterminé pour le Cobalt-60, l'équation devient: 4,04 x 10 ^ 13 atomes en décomposition par seconde = k. Cela résout k = 4,1 x 10 ^ -9 s ^ -1
Déterminez l'activité de désintégration, en atomes / seconde, pour l'élément. Pour ce faire, substituez le nombre d'atomes dans l'échantillon à l'équation: (4.1 x 10 ^ -9 s ^ -1) x (nombre d'atomes dans l'échantillon). Par exemple, avec 1,01 x 10 ^ 22 atomes, l'équation devient: (4,1 x 10 ^ -9 s ^ -1) x (1,01 x 10 ^ 22). Cela résout 4.141 x 10 ^ 13 atomes / seconde.
Calculez la valeur en curies en divisant le taux de décroissance par seconde par 3,7 x 10 ^ 10, ce taux étant égal à 1 curie. Par exemple, 1 gramme de Cobalt 60 équivaut à 1 119 curies car 4,141 x 10 ^ 13 / 3,7 x 10 ^ 10 = 1 119 Ci.