Becquerel (Bq): Definition, Bedeutung und SI-Einheit der Radioaktivität

Becquerel (Bq): Definition & Bedeutung der SI‑Einheit der Radioaktivität – was ein Becquerel misst, Umrechnung (Petabecquerel) und Grundlagen kompakt erklärt.

Das Becquerel (Symbol Bq) ist die abgeleitete SI-Einheit der Radioaktivität. Es ist definiert als die Aktivität einer Menge radioaktiven Materials, in der ein Kern pro Sekunde zerfällt. Formal gilt damit:

Definition und Größe

1 Bq = 1 Zerfall pro Sekunde = 1 s^-1. Die Einheit ist nach dem Physiker Henri Becquerel benannt.

Mathematische Beschreibung

Die Aktivität A einer radioaktiven Probe hängt von der Zahl der noch vorhandenen Kerne N und der Zerfallskonstanten λ ab:

- d N d t = λ N {\displaystyle {\frac {-dN}{dt}}=\lambda N}

Damit ist die Aktivität A = λ N. Die Zerfallskonstante λ hat die Dimension s^-1 und steht in Beziehung zur Halbwertszeit T_1/2 durch λ = ln(2) / T_1/2.

Vorsatz- und Umrechnungseinheiten

• Häufige Dezimalpräfixe: kBq (Kilobecquerel, 10³ Bq), MBq (Megabecquerel, 10⁶ Bq), GBq (Gigabecquerel, 10⁹ Bq), TBq (Terabecquerel, 10¹² Bq), PBq (Petabecquerel, 10¹⁵ Bq).
• Ein Petabecquerel ist 10¹⁵ Bq.
• Historische Einheit: 1 Curie (Ci) = 3,7 × 10¹⁰ Bq.

Bedeutung für Strahlenschutz und Messung

Das Becquerel gibt die Anzahl der Zerfälle pro Zeit an, beantwortet aber nicht direkt die Frage nach der gefährlichen Wirkung der Strahlung. Für die Abschätzung des gesundheitlichen Risikos sind zusätzlich wichtig:

• die Art der Strahlung (Alpha, Beta, Gamma),
• die Energie der ausgesendeten Teilchen oder Photonen,
• der Ort und die Form der Quelle (extern oder eingebracht),
• die aufgenommene Dosis, gemessen in Gray (Gy) bzw. die effektive Dosis in Sievert (Sv).

Deshalb werden Aktivität (Bq) und Dosis (Gy, Sv) oft zusammen betrachtet: Aktivität beschreibt, wie viele Zerfälle stattfinden, Dosis beschreibt, wieviel Energie tatsächlich im Gewebe deponiert wurde und wie groß das biologische Risiko ist.

Anwendungsbeispiele

• Natürliche Hintergrundradioaktivität: sehr kleine Aktivitäten pro Kilogramm in Boden, Gestein oder Nahrungsmitteln (Bq/kg).
• Medizinische Diagnostik und Therapie: Tracer in der Nuklearmedizin werden oft in MBq bis GBq angegeben.
• Unfälle und Freisetzungen: gesamte freigesetzte Aktivität kann in TBq oder PBq angegeben werden (z. B. Messungen bei Kernkraftwerksunfällen).

Kurz zusammengefasst: Das Becquerel ist die SI-Einheit für die Aktivität radioaktiver Stoffe, entspricht einem Zerfall pro Sekunde (1 Bq = 1 s^-1). Es beschreibt die Zerfallsrate, nicht direkt die gesundheitliche Wirkung der Strahlung.

Fragen und Antworten

F: Was ist das Symbol für Becquerel?

F: Was ist ein Petabecquerel?

Q: Was hat der Ausdruck -dN/dt, der in dem angegebenen Text verwendet wird, mit Radioaktivität zu tun?

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