2) активностью радионуклида (+)
3) активностью фотона
4) спектром радионуклида
Активность радионуклида — это мера ожидаемого числа самопроизвольных ядерных превращений за единицу времени. Она обозначается A и определяется соотношением A = λN, где λ — постоянная распада, а N — число нестабильных ядер в образце. Единица активности в системе СИ — беккерель (Бк), соответствующий одному распаду в секунду.
Активность характеризует сам процесс радиоактивного распада и не зависит непосредственно от способа регистрации излучения. По мере распада ядер она уменьшается экспоненциально: A(t) = A0e−λt; скорость снижения определяется периодом полураспада радионуклида. Поэтому активность используют для количественной оценки содержания радионуклида, расчёта вводимой активности радиофармпрепарата и контроля радиационной безопасности.
Скорость счёта детектора не тождественна активности: на неё влияют геометрия измерения, эффективность регистрации, самопоглощение и фон. Число испускаемых фотонов в единицу времени также может отличаться от активности из-за выхода излучения на один распад. Спектр радионуклида описывает распределение энергии или интенсивности излучения и не является характеристикой количества распадов в единицу времени.
| Показатель | Что характеризует | Основная единица | Практическое значение |
|---|---|---|---|
| Активность радионуклида A | Ожидаемое число ядерных распадов за единицу времени | Бк, с−1 | Количественная оценка радиоактивности источника или радиофармпрепарата |
| Постоянная распада λ | Вероятность распада отдельного нестабильного ядра в единицу времени | с−1 | Определяет скорость уменьшения активности и связана с периодом полураспада |
| Период полураспада T1/2 | Время, за которое активность уменьшается вдвое | с, мин, ч, сут | Определяет продолжительность диагностического окна и радиационной защиты |
| Скорость счёта детектора | Число зарегистрированных импульсов за единицу времени | имп/с, cps | Зависит не только от активности, но и от эффективности прибора, геометрии и фона |
| Поток фотонов | Число фотонов, проходящих через заданную площадь за единицу времени | фотонов/(м2·с) | Зависит от выхода фотонов на распад, расстояния и экранирования |
| Энергетический спектр | Распределение испускаемого излучения по энергиям | кэВ или МэВ | Используется для идентификации радионуклида и спектрометрического анализа |
| Мощность дозы | Доза ионизирующего излучения, получаемая за единицу времени | Зв/ч, Гр/ч | Оценивает радиационное воздействие на человека, но не равна активности источника |
Таким образом, активность является фундаментальной физической характеристикой радиоактивного источника и прямо отражает интенсивность ядерных превращений. Один беккерель соответствует одному ожидаемому распаду в секунду. Регистрация фотонов или импульсов прибором представляет собой косвенную оценку активности и требует учёта характеристик измерительной системы. Спектральные данные дополняют оценку активности, позволяя определить вид радионуклида и энергию его излучения.