Ionisoivia palovaroittimia ja matemaattista aivojumppaa

Tekstiaiheita löytyy välillä aika yllättävistä paikoista – nimittäin palovaroittimista. Vaihdoin hiljattain palovaroittimeeni uuden pariston, kun entinen alkoi vedellä viimeisiään. Nousin tuolille avaimen kera ja irrotin palovaroittimeni katosta. Sen sisällä olevat merkinnät aiheuttivat pienen yllätyksen – minullahan on asunnossani ionisoiva palovaroitin.

Luulin aiemmin, että minulla olisi optinen palovaroitin asunnossani, koska nehän ovat yleisimpiä palovaroittimia nykyään. Minulle on sattunut näköjään ionisoiva palovaroitin. (Ylellä on näpsä kooste palo- ja häkävaroittimista, jos teitä kiinnostaa perehtyä asiaan tarkemmin.) Miksikö ionisoiva palovaroitin kiinnitti sitten huomioni? Jos olette lukeneet aiempia tekstejäni, niin arvaatte varmaan kuvan tekstistä…

*Initiate Nörttiys despite vociferous objections!

Americium 241 (sic). Suomeksi amerikiumin isotooppi 241. Kyseessähän on erittäin mielenkiintoinen alkuaine, koska se on ainoa ydinreaktorissa valmistettu synteettinen alkuaine, jota tavallinen kansalainen voi löytää helposti kodistaan. Se on myös erittäin radioaktiivista lyhyen puoliintumisaikansa vuoksi. Joten miksikö sitä voi löytyä myös sinunkin asunnostasi? Siksi että:

  • sen säteilyä käyttävät palovaroittimet toimivat hyvin.
  • sen säteily (pääasiassa alfasäteily) on harmitonta kehon ulkopuolella – se ei etene ilmassa kovin montaa senttimetriä.
  • amerikiumin määrä on hyvin pieni.

Siirtykäämme seuraavaksi otsikossa mainittuun aivojumppaan! Keskitytään yllä mainittuun amerikiumin määrään palovaroittimessa. Tekstin mukaan siinä on 0,9 mikrocurien verran amerikiumia. ”Mikä on curie?” kansa kysyy. Luultavasti sekä Marie että Pierre Curien mukaan nimetty curie ilmaisee atomien hajoamisten määrää, mutta sen on korvannut nykyään yksikkö nimeltä becquerel, joka ilmaisee, kuinka monta hajoamista tapahtuu sekunnissa. Yksi curie vastaa 3,7 x 10¹⁰ becquereliä. Täten yksinkertaisella kertolaskulla (0,0000009 x 3,7 x 10¹⁰ = 33 300) selviää, että 0,9 mikrocurieta on 33 300 becquereliä. Eli amerikiumissamme tapahtuu siis 33 300 hajoamista sekunnissa. Kivan yksinkertaista, eikö? 🙂

Becquerelien kautta pääsemme mukavasti käsiksi itse amerikiumin määrään, koska on olemassa kaava, jonka kautta sen voi selvittää.

62147109c38c90176e8780feef0507c8935465a5

Kaavalla voi selvittää, kuinka paljon jokin radioaktiivinen aine säteilee, ja se on lopulta aika yksinkertaista, kuten huomaatte. Voimme napata kaavan käyttöömme, ja siitä muodostuu yhtälö. ABq = bequerelien määrä (33 300 meidän kontekstissamme), m = aineen massa grammoina, ma = atomimassa (tässä tapauksessa ~241 isotoopin luvun mukaan), NA = Avogadron vakio (~6,022 x 10²³), ln(2) = 0,693… ja t1/2 = puoliintumisaika sekunteina (amerikium-241:n 432,2 vuotta sekunneiksi muutettuna).

Tiedämme kaavasta kaiken muun paitsi kappaleen massan m, joten tarjoan teille lukijoille hiukan kaavan pyörittelyä, että saatte massan irti tuosta yhtälöstä 🙂 Kynää ja paperia ehkä tarvitaan 🙂  Minun aivoni nauttivat tällaisten kaavojen pyörittelystä, ja saan aina hyvän fiiliksen, kun ratkaisen jonkin matemaattisen pulman. Jätän tarkan vastauksen kertomatta, mutta mikrogrammojen kymmenyksissä pyöritään 🙂 Pidättekö te yhtälöiden ratkaisusta? Jos teillä on ionisoivia palovaroittimia, niin onko niissä kuinka paljon amerikiumia?

Kumartakaamme näin lopuksi hissukseen säteilevälle amerikiumille, joka on pelastanut yhden jos toisenkin hengen – ehkä myös sinunkin. Tsekatkaa myös Jaakko Leppäsen teksti Radioaktiivisuudesta ja säteilystä, jos haluatte lukea erittäin kattavan ja helposti ymmärrettävän tietopläjäyksen aiheesta.

* Nörttiys deactivated! Please disperse!

Kommentit (0)
Rekisteröitymällä Lilyyn kommentoit kätevämmin ja voit perustaa oman blogin. Liity yhteisöön tästä.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät merkitty *