キュリー（単位）
| キュリー | |
|---|---|
 キュリーの元の定義に使用された元素、ラジウムのサンプル。 | |
| 一般情報 | |
| 単位 | 活動 |
| シンボル | Ci |
| 名前の由来 | ピエール・キュリーとマリー・キュリー |
| コンバージョン | |
| 1 Ci in ... | ...は...と等しい |
| ラザフォード | 37 000 ロード |
| SI組立単位 | 37 GBq |
| SI基本単位 | 3.7 × 10 10 秒−1 |
キュリー（記号Ci ）は、1910年に初めて定義された放射能の非SI単位です。当時のネイチャー誌の発表によると、ピエール・キュリーに敬意を表して命名されたとのことですが[1]、少なくとも一部の人々からはマリー・スクウォドフスカ・キュリーにも敬意を表して命名されたと考えられており[2]、後の文献では両者にちなんで名付けられたと考えられています[3]。
もともとは「 1グラムのラジウム（元素）と平衡状態にあるラジウム放射の量または質量」 [1]と定義されていましたが、現在は1 Ci =226 Ra （比放射能は3.66 × 10 10 Bq/g [5]）。
1975年、国際度量衡総会は、1秒間に1回の原子核崩壊と定義されるベクレル（Bq）をSI単位として公式に採用した。[6] したがって、
- 1 Ci =3.7 × 10 10 ベクレル= 37 GBq
そして
- 1ベクレル≅2.703 × 10 -11 Ci ≅ 27 pCi
アメリカ国立標準技術研究所（NIST）[7]やその他の機関ではその継続的な使用は推奨されていませんが、キュリーは米国およびその他の国々の政府、産業界、医療の分野で依然として広く使用されています。
1910年の会議でキュリーの単位が初めて定義された際、10ナノグラムのラジウム（実用的な量）に相当する値が提案されました 。しかし、マリー・キュリーは当初この提案を受け入れたものの、後に考えを変え、ラジウム1グラムを主張しました。バートラム・ボルトウッドによると、マリー・キュリーは「これほど微量なものに『キュリー』という名称を使うのは全く不適切だ」と考えていたそうです。[2]
1キュリーに対応する放射性崩壊で放出される電力は、崩壊エネルギーに約5.93 mW / MeVを掛けることで計算できます。
放射線治療装置には、セシウム137やコバルト60などの放射性同位元素が約1000Ci含まれています。この量の放射能は、遮蔽されていない至近距離でわずか数分間の被曝で深刻な健康被害を引き起こす可能性があります。
放射性崩壊は、粒子状放射線または電磁放射線の放出につながる可能性があります。粒子状放射線を放出する放射性核種の中には、たとえ少量でも摂取すると致死的となるものがあります。例えば、ポロニウム210を摂取した場合の半数致死量（LD-50）は240μCi（約53.5ナノグラム）です。
典型的な人体には、天然に存在するカリウム40が約0.1μCi（14mg）含まれています。16kg（35ポンド）の炭素を含む人体（人体の構成を参照）には、約24ナノグラム、つまり0.1μCiの炭素14も含まれています。これらを合わせると、人体内で約0.2μCi、つまり毎秒7400回の崩壊（主にベータ崩壊ですが、ガンマ崩壊も一部発生します）が発生します。
量の尺度として
放射能の単位（キュリーとベクレル）は、放射性原子の量も表します。崩壊確率は一定の物理量であるため、特定の放射性核種の原子数が既知であれば、一定時間内に予測可能な数の崩壊が起こります。特定の放射性核種の原子1グラムあたり1秒間に起こる崩壊数は、その放射性核種の比放射能と呼ばれます。
サンプルの活性は、崩壊により時間の経過とともに減少します。
放射性崩壊の法則は、放射能を実際の原子数に変換するのに用いられる。それによれば、1 Ciの放射性原子は次式に従う。
- N (原子) × λ (s −1 ) = 1 Ci = 3.7 × 10 10 Bq、
など
- N = 3.7 × 10 10 Bq / λ、
ここでλはs −1での減衰定数である。
以下に半減期順に並べた例をいくつか示します。
| 核種 | 同位体質量（Da）[9] | 1グラム中の原子の数 | 半減期[10] [a] | 比活性（Ci/g） | 1キュリーの質量 |
|---|---|---|---|---|---|
| 209ビ | 208.9803986 | 2.8816773×10 21 | 2.01×10 19年 | 8.51×10 −17 | 117億トン |
| 190ポイント | 189.9599498 | 3.1702160×10 21 | 4.83×10 11年 | 3.90×10 −9 | 257トン |
| 147スモール | 146.9149044 | 4.0990673×10 21 | 1.066×10 11年 | 2.28×10 −8 | 43.8トン |
| 232番目 | 232.0380536 | 2.5953246×10 21 | 1.405×10 10年 | 1.10×10 −7 (0.110 μCi/g) | 9.12トン |
| 238ウ | 238.0507876 | 2.5297714×10 21 | 4.468×10 9 年 | 3.36×10 −7 (0.336 μCi/g) | 2.98トン |
| 40K | 39.96399817 | 1.50689146×10 22 | 1.248×10 9年 | 7.18×10 −6 (7.17 μCi/g) | 140キロ |
| 235ウ | 235.0439281 | 2.5621342×10 21 | 7.038×10 8年 | 2.16×10 −6 (2.16 μCi/g) | 463キロ |
| 129私 | 128.9049836 | 4.6717672×10 21 | 1.614×10 7年 | 1.72×10 −4 (172 μCi/g) | 5.82キロ |
| 99テクネチウム | 98.90624968 | 6.0887363×10 21 | 2.111×10 5年 | 1.71×10 −4 | 58.4グラム |
| 239 Pu | 239.0521616 | 2.5191744×10 21 | 2.411×10 4年 | 6.20×10 −2 | 16.1グラム |
| 240プエルトリコ | 240.0538117 | 2.5086628×10 21 | 6561年 | 0.227 | 4.41グラム |
| 14 ℃ | 14.00324199 | 4.30053323×10 22 | 5700年 | 4.48 | 223mg |
| 226ラ | 226.0254082 | 2.6643645×10 21 | 1600年 | 0.989 | 1.01グラム |
| 241午前 | 241.0568273 | 2.4982245×10 21 | 432.6歳 | 3.43 | 292mg |
| 238プソム | 238.0495582 | 2.5297845×10 21 | 87.7歳 | 17.1 | 58.4mg |
| 137セシウム | 136.9070893 | 4.3987063×10 21 | 30.04歳 | 86.9 | 11.5mg |
| 90シニア | 89.9077279 | 6.6981347×10 21 | 28.91歳 | 138 | 7.27 mg |
| 241プソム | 241.0568497 | 2.4982243×10 21 | 14.329年 | 104 | 9.66 mg |
| 3時間 | 3.016049281320 | 1.996698393×10 23 | 12.32年 | 9.62×10 3 | 104μg |
| 228ラ | 228.0310686 | 2.6409299×10 21 | 5.75年 | 273 | 3.67 mg |
| 60 Co | 59.93381554 | 1.00479849×10 22 | 5.2714年 | 1.13×10 3 | 884μg |
| 210ポ | 209.9828737 | 2.8679200×10 21 | 138.376日 | 4.49×10 3 | 223μg |
| 131私 | 130.9061264 | 4.6003506×10 21 | 8.0249日 | 1.24×10 5 | 8.05μg |
| 123私 | 122.9055898 | 4.8998103×10 21 | 13.2232時間 | 1.93×10 6 | 519 ng |
| 212鉛 | 211.9918959 | 2.8407410×10 21 | 10.627時間 | 1.39×10 6 | 719 ng |
| 223金 | 223.0197342 | 2.7002726×10 21 | 22.00分 | 3.83×10 7 | 26.1 ng |
| 212ポ | 211.9888680 | 2.8407816×10 21 | 294.4ナノ秒 | 1.81×10 17 | 5.53 ag |
放射線関連量
次の表は、SI 単位と非 SI 単位での放射線量を示しています。
| 量 | ユニット | シンボル | 導出 | 年 | SI相当値 |
|---|---|---|---|---|---|
| 活動（A） | ベクレル | ベクレル | 秒−1 | 1974 | SI単位 |
| キュリー | Ci | 3.7 × 10 10 秒−1 | 1953 | 3.7 × 10 10 ベクレル | |
| ラザフォード | 道路 | 10 6 秒−1 | 1946 | 100万 ベクレル | |
| 露出（X） | クーロン/キログラム | C/kg | 空気のC⋅kg −1 | 1974 | SI単位 |
| レントゲン | R | えす/0.001 293 gの空気 | 1928 | 2.58 × 10 −4 C/kg | |
| 吸収線量（D） | グレー | ギ | J ⋅kg −1 | 1974 | SI単位 |
| エルグ/グラム | エルグ/グラム | エルグ⋅グ−1 | 1950 | 1.0 × 10 −4 グレイ | |
| ラド | ラド | 100 エルグ⋅グ−1 | 1953 | 0.010グレイ | |
| 等価線量（H） | シーベルト | スヴェト | J⋅kg −1 × W R | 1977 | SI単位 |
| レントゲン当量男性 | レム | 100 erg⋅g −1 × W R | 1971 | 0.010シーベルト | |
| 実効線量（E） | シーベルト | スヴェト | J⋅kg −1 × W R × W T | 1977 | SI単位 |
| レントゲン当量男性 | レム | 100 erg⋅g −1 × W R × W T | 1971 | 0.010シーベルト |
参照
参考文献
- ^ ab ラザフォード、アーネスト (1910年10月6日). 「ラジウムの標準物質と命名法」. Nature . 84 (2136): 430– 431. Bibcode :1910Natur..84..430R. doi : 10.1038/084430a0 .
- ^ ab Frame, Paul (1996). 「キュリー賞の誕生秘話」.健康物理学会ニュースレター. 2012年3月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年7月3日閲覧。
- ^ 米国原子力委員会(1951年). 原子力委員会半期報告書, 第9巻. p. 93.
- ^ 「第12回CGPM決議7」国際度量衡局（BIPM）1964年。2021年2月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ Delacroix, D. (2002). 「放射性核種および放射線防護データハンドブック 2002」.放射線防護線量測定法. 98 (1). Nuclear Technology Publishing: 147. doi :10.1093/oxfordjournals.rpd.a006705. PMID 11916063. 2016年3月5日時点のオリジナル よりアーカイブ。
- ^ 「電離放射線のSI単位：ベクレル」。第15回CGPM決議（決議8）1975年。 2015年7月3日閲覧。
- ^ NIST特別出版物811、パラグラフ5.2（レポート）。NIST。2016年1月28日。 2016年3月22日閲覧。
- ^ 「放射線の測定」NRCウェブ。2025年5月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。2025年10月6日閲覧。
- ^ Wang, Meng; Huang, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Naimi, S. (2021). 「AME 2020 原子質量評価 (II). 表、グラフ、参考文献」. Chinese Physics C. 45 ( 3) 030003. doi :10.1088/1674-1137/abddaf.
- ^ Kondev, FG; Wang, M.; Huang, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). 「NUBASE2020による核特性の評価」(PDF) . Chinese Physics C. 45 ( 3) 030001. doi :10.1088/1674-1137/abddae.
- ^ NUBASE2020は、グレゴリオ暦ではなく、熱帯年を使用して年と他の時間単位を変換することに注意してください。NUBASE2020における年と他の時間単位の関係は次のとおりです。1 y = 365.2422 d = 31 556 926 s
