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第十三章 放射性核素在化学、 放射化学 课件(共42张PPT)

第十三章 放射性核素在化学、 放射化学 课件(共42张PPT)
第二十四页，共42页。
二、实验方法(fāngfǎ)： 1、由实验测得t=0和t⇒∞和t时刻固体中的放
射性活度，即可按(13-31)式求得交换度F 2、由计算出的F-Bt表查出Bt值。 3、由t值计算出B。为了得到平均值，一般是
测量不同时刻的F，由表中查出一系列Bt值， 做Bt-t曲线，应为一条直线，直线斜率即B 4、再根据固体半径r求得自扩散系数Ď。
等。 2、医学和生物方面： 医学上的诊断，治疗(zhìliáo)；光合作用等生物过程
研究。 3、化学研究方面： 分子结构研究；化学反响机理研究；各种动力学参数
测定；热力学平衡常数等的测定；分析元素含量等。
第八页，共42页。
三、对标记(biāojì)化合物所需放射性比活度的 估算
如：每分钟计数〔根据测量误差而定〕为A， 那么要求示踪原子的毫居里数q：
第三页，共42页。
4、放射性核素示踪剂的选择 (xuǎnzé)
• 半衰期：根据实验目的及周期长短选择适 合半衰期的放射性核素。太长太短都不好。 医用大多项选择择半衰期为几小时到十几 天之间。
• 辐射类型和能量：常用β和γ，β测量效率高， 且容易防护。对需穿过较厚物质(wùzhì)层 那么需用γ射线。如脏器的扫描和γ照相。 对于β，要求Eβ=0.01-2Mev; 对于γ， Eγ=100-600Kev。
第十九页，共42页。
§13-4配合(pèihé)物稳定常数的 测定
一、测定原理〔见讲义〕 关键是引入配合度Ф和函数ψ。然后逐级外推，即可
求得β1、β2……βn。 二、实验方法： 通常是先用实验求得无配体时的分配比D和有配体
时的分配比D’，再按照(13-19)式，以log(D/D’1)对log[L]作图，从直线截距可求得logβn，由斜 率求得配位数n。 由于示踪原子(shì zōnɡ yuán zǐ)方法灵敏度高，可 以在中心离子浓度非常低时进行。

核化学与放射化学PPT课件

核化学与放射化学PPT课件
18
3. γ衰变
γ衰变是指从原子核内部放出的一种电磁 辐射，它一般是伴随着α或β衰变产生的.原
子核通过γ衰变从能量较高的激发状态跃迁到 较低能量状态(基态).
19
4.电子俘获衰变（EC）
原子核从核外电子壳层中俘获电子而发 生的放射性衰变叫电子俘获衰变.
母体通过从核外俘获电子而使核内的一 个质子转变为中子和中微子.
常用的有机沉淀剂：甲基紫、次甲基蓝、罗丹明B等，
如：在氯化物溶液中，In3+以InCl4-配阴离子存在，次甲基蓝可使
In3+共沉淀ຫໍສະໝຸດ 40溶剂萃取法 （1）概述
溶剂萃取法又叫液-液萃取法，利用化合物在两种互不相溶 （或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从 一种溶剂内转移到另外一种溶剂中，将绝大部分的化合物提 取出来。 放射性核素分离的常用的方法之一（ TBP 磷酸三丁酯萃取铀） 优点：方法简便，分离速度快，适用于短寿命放射性
10
放射性活度及其单位
定义：
放射性样品 单位时间内发生衰变的原子核数。以 A表示。
A dN dt
单位：贝可勒尔（Bq）：1Bq=每秒1次核衰变 居里（Ci）: 1Ci=3.7×1010次衰变/s
放射性活度是指单位时间发生衰变的原子核数目，而 不是放射源发出的粒子数目。
11
放射性平衡
在递次衰变中，如果母体的半衰期比任何一代 子体都长，从纯母体出发，经过足够长(5～10倍于 最长子体半衰期)时间以后，母体的原子数(或放射 性活度)与子体的原子数(或放射性活度)之比不随时 间变化，称在该母子体之间达到了放射性平衡，又 称久期平衡。
子(实际为氦原子核)而转变为另一个新的子 体核素(Y):
17
2. β衰变

第二章 放射性物质 放射化学 课件(共38张PPT)

第二章 放射性物质 放射化学 课件(共38张PPT)
第二十四页，共38页。
3、其它(qítā)核反响
除了(n, γ)反响以外，少数轻核可发生(n, α)和(n, p)反响得到放射性核素，重要反响有：
6Li(n,α)3H
32S(n, p)32P
14N(n, p)14C 35Cl(n, p)35S
40Ca(n, α)37Ar
这五个核反响只有(zhǐyǒu)前两个可以由慢中子 引起，其余都必须由快中子引起。与(n, γ)反 响相比，其优点是产品核素与靶子核素是不同 的，可制备无载体放射性核素产品。
第一页，共38页。
同位素：具有(jùyǒu)相同的原子序数但质量数 不同的核素
Isotope: one of two or more atoms having the same atomic number but different mass number
元素：具有相同(xiānɡ tónɡ)原子序数的 同一类原子
例如 23892U —— α + 23490Th 〔2-1〕
AZX —— α + A-4 Z-2Y 〔2-2〕
第四页，共38页。
②β-衰变: 放射性核素内一个中子 (zhōngzǐ)转变为质子并放出β粒子和中 微子的核衰变。 β粒子是电子，电荷=-1， 质量≈0
如 23490Th —— 23491Pa + β + ν 〔2-3〕
变3.7×1010次。即： 1Ci = 3.7×1010Bq
居里(Ci)这个单位很大，常用mCi, µCi等表示
第十二页，共38页。
二、放射性物质的纯度(chúndù)
1、物质的纯度：指处于特定化学状态的该物质的重量 占产品总重量的百分数。
2、放射性纯度：某核素的放射性活度占样品总放射性 活度的百分数。，放射性活度随时间的变化也服从指数定律

放射化学ppt课件

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放射免疫治疗
利用放射性核素标记的抗体与 肿瘤细胞结合，通过释放射线 杀伤肿瘤细胞。
放射性粒子植入治疗
将放射性粒子植入肿瘤组织中 ，通过释放射线杀伤肿瘤细胞
。
05
放射化学的未来展望
新型放射性核素的研究与应用
总结词
随着科技的发展，新型放射性核素的研究与应用成为放射化学领域的重要发展方 向。
详细描述
科学家们正在研究新型放射性核素，这些核素具有独特的物理和化学性质，能够 用于医疗、能源、环保等领域。例如，一些新型放射性核素可以用于肿瘤的诊断 和治疗，具有更高的疗效和更低的副作用。
放射化学的发展历程
早期研究
放射化学的早期研究主要集中在 天然放射性物质的发现和性质研
究。
二战推动
第二次世界大战期间，放射化学在 核武器和核能的研究与应用方面发 挥了关键作用。
现代发展
随着科技的发展，放射化学在医学 、能源和环境科学等领域的应用越 来越广泛，推动了该领域的持续发 展。
02
放射性核素与辐射
放射化学在环境保护和能源领域的应用
总结词
放射化学在环境保护和能源领域的应用具有广阔的前景。
详细描述
利用放射性物质的特性，可以开发出高效的环境污染治理技术和能源利用技术。例如，利用放射性物 质的辐射特性，可以开发出新型的污水处理技术和固体废物处理技术；利用放射性核素的能量特性， 可以开发出高效、安全、环保的核能发电技术。
辐射防护的基本原则是采取适当 的措施，尽可能地减少或避免辐 射对人类和环境的危害。具体措 施包括控制辐射源、屏蔽防护、
个人防护等。
辐射防护标准
根据不同的应用领域和实际情况 ，制定相应的辐射防护标准。这 些标准规定了可接受的辐射剂量 上限和防护要求，以确保人员的

放射性基本知识ppt课件

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半价层
如何判定放射性对人体健康影响的大源自？放射性无声、无色、无臭、无味，人体是无法感觉到它 们的存在的，只有用专业仪表才能探测到。人们利用射 线与物质相互作用并把能量消耗在物质中的原理，用仪 器测量出某种射线在这个过程中由物质吸收的能量，就 可以知道射线辐射场的强弱，也就是说，物质吸收的能 量越多，射线辐射场越强，对人体健康的影响就越大。 单位物质吸收的能量称为吸收剂量，单位为戈瑞（Gy）， 定义为每千克物质中吸收1焦耳的能量（J/kg）。物质在 单位时间内的吸收剂量称为吸收剂量率，单位为戈瑞/小 时（Gy/h）或戈瑞/秒（Gy/s）。通过选用专门的仪器， 测量各种射线在空气中的吸收剂量或吸收剂量率，我们 就能够知道它们的存在和大小，从而判断出它们对我们 的影响。
什么是同位素和核素
什么是放射源？

放射源是指用放射性物质制成的能产生辐射照射 的物质或实体，放射源按其密封状况可分密封源 和非密封源。密封源是密封在包壳或紧密覆盖层 里的放射性物质，如料位计、探伤机等使用的都 是密封源，常用的密封源有钴－60、铯－137、 铱-192等。非密封源是指没有包壳的放射性物质， 也称开放源或开放型放射源，医院核医学中使用 的放射性示跟踪剂属于非密封源，如碘-131、碘125、锝-99m等。

放射性基本知识
什么是放射性？

放射性是自然界存在的一种自然现象。世界上一 切物质都是由原子构成的，每个原子的中心有一 个原子核。大多数物质的原子核是稳定不变的， 但有些物质的原子核不稳定，会自发地发生某些 变化，这些不稳定的原子核在发生变化的同时会 发射出特有的射线，这种性质就是人们常说的放 射性。 有的放射性物质在地球诞生时就存在了，如 铀、钍、镭等，它们叫做天然放射性物质。另一 方面，人类出于不同的目的制造了一些具有放射 性的物质，这种物质叫人工放射性物质。

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=0.115g
.
29
例4、95Zr(T1/2=65.5d)经衰变到 95Nb（T1/2=35d），后 者衰变为稳定的95Mo。从t=0时分离纯算起，什么时候 95Nb的放射性活度达到最大？总放射性活度是多大？
N 22 1 1N 1,0e1t1e21t
对时间微分并使微商为0，得到
tmax21 1ln1 2 6.79d 7
1 N 12 N 23 N 3 iN i
如： 2U 3 8 ,4 .4 1 6 9a 0 2T 34 h 2P 34 a 2U 34 ,2 .4 1 6 5a 0 2T 30 h 2R 26 a 2R 22 n
.
22
2） 母体核素的半衰期不太长，但仍比子体核素的半 衰期长（暂时平衡）
铀的容量法分析中标准钒酸铵溶液对铀的滴定度mgml1vonh18放射性核素放射性活度与时间关系图放射性核素放射性活度与时间关系图lglglglg192放射性衰变平衡的建立母体衰变生成的子体核素如果子体核素也是放射性的其衰变如下
第2章 放射性
.
1
放射性：原子核自发地放射出各种射线的现象。 各种射线： α、β、γ射线；正电子、质子、中子等其 它粒子。
在这种衰变情况下 2 远大于1
N2
1 2
N1,0(1e2t
)
A2A1,0(1e2t)
放射性平衡情况下，有：
A1 A2
.
20
A--总放射性活度；A1--母体核素的放射性活度； A2--子体核素的放射性活度；A3--被分离出子体的放射性衰变
母体的半衰期8h，子体的半衰期为0.8h
图 长.期平衡
21
这一关系对母体核素半衰期非常长的放射性衰变 链来说是相当重要的。一旦平衡建立，就存在如下关 系：

第一章 绪论 放射化学课件


• 放射性核素的基本核物理性质 • 放射性元素，化合物的化学性质 • 放射化学分离 • 天然与人工放射性核素
• 放射性同位素化学（同位素在分析化学， 有机化学，无机化学，物理化学中的应用）
• 原子能的利用（核电，医学，工业，） • 辐射过程（射线与物质的相互作用） • 射线的利用与辐射防护
2020/11/11
2020/11/11
不列斯列尔在他所著的“放射性元素”一书 中定义：放射化学是研究放射性物质的制 备、分离、纯化和鉴定，主要放射性常数 的测定以及研究放射性元素生成和蜕变的 核过程。
放射化学的定义是与时俱进的。比较全面的 定义应该是以上几个定义有机的结合。
放射化学是研究放射性同位素和原子核转变 产物的行为和化学性质，研究它们的制备 、分离、纯化和鉴定，以及研究放射性示 踪原子在化学和其他领域的应用的一门学 科。
2020/11/11
§1-2 放射化学的特点
由于放射化学研究的是放射性物质，因此有 以下几个特点：
1、低浓度和微量性 大多数放射性物质以微量和低浓度状态存 在。无论天然或人工合成的放射性核素， 除个别核素（如U-238, Th-232等）外，都 处于微量和低浓状态。这是由于它们的半 衰期很短或生成几率很低造成的。
2020/11/11
4、应用放射化学 研究放射性核素的生产和放射性标记化合 物的合成、放射性核素在化学领域的应用 以及放射化学方法在其他学科中的应用。
因此，放射化学是研究放射性物质和原子核 转变过程产物的结构、性质、制备、分离 、鉴定和应用的学科。
本课程局限于放射化学的基本理论。包括： 放射性物质；同位素交换反应；核化学技 术；核能；核转变过程引起的化学变化， 放射性核素应用；辐射化学基础等。

放射化学放射性分析

第2章 放射性
放射性：原子核自发地放射出各种射线的现象。
各种射线： α、β、γ射线；正电子、质子、中子等其
它粒子。
能自发地放射各种射线的核素称为放射性核素，
也叫不稳定核素。 放射性现象是由原子核的变化引起的。
2.1 放射性衰变规律
2800种核素中仅有271种是稳定的，其余都是不稳
定的。
1、放射性衰变的时间规律
S0Ra-226=3.7×1010Bq/g=3.7×107Bq/mg
210Po：1.66×1011Bq/mg，
放射性浓度(Radioactive concentration)
放射性浓度C是指单位体积某放射性活度。
C=A/V
单位为Bq/ml 或Bq/L。
例题：配1000ml浓度为10Bq/ml标准铀溶液，需分
图 暂时平衡
例1、 在1g天然钾中每分钟衰变多少个40K的原子？已知
40K的丰度为：1.18×10－2%，钾的平均原子量为39.1。

dN ln 2 mHL N dt T1/ 2 M
0.693 11.18 10 4 6.023 10 23 1.28 109 5.256 105 39.1
活度：
A N
放射性活度的单位是Bq。1Bq相当于每秒1个衰变
数，即现有一定量的放射性核素每秒衰变1个原子核
则具有1Bq的活度。 曾经用Ci作为放射性活度的单位，1Ci近似地相当 于1g226Ra的放射性活度，1Ci=3.7×1010Bq。
比活度(Specific activity)
单位质量的某种放射性物质的放射性活度。
210Po：T
1/2=138.4d
219Rn：T =3.96s 1/2 220Rn：T =55.6s 1/2 222Rn：T =3.82d 1/2

大学课件《核化学与放射化学》第三章 放射性衰变及衰变方程式

第三章 放射性衰变及衰变方程式
第三章 放射性衰变及衰变方程式
一. 放射性衰变类型 放射性衰变通常由下式描述：
A B x E
能量是以放出的粒子或量子的动能形式出现的。在放 射性衰变时释放的能量称作Q值，它是由衰变前 后处于基态的核的质量差得出。
Q mc (mA mB mx )c
放射性活度作为物质的一个特性可用于合适的探测器进行测量。后面 会讲到。
第三章 放射性衰变及衰变方程式 二. 放射性衰变规律
1.放射性衰变平衡的建立 两级衰变：
1/ 2 ,1 1/ 2 ,2 N1 T N 2 T N 3
在衰变产生子体原子数的计算中，除了要母体生成的子体原子数的增 加外，还要考虑它衰变生成下一代子体使其减少：
252 98
Cf Xe Ru 4n Q
140 54 108 44
第三章 放射性衰变及衰变方程式
一. 放射性衰变类型
5. 其它衰变 质子衰变：1981年初证实。（T1/2＝8.5ms）
96
Ru( Ni, p2n) Lu 150Yb
58 151
p
发射中等质量粒子的衰变：
重粒子的缓发发射：
T1 / 2 ln 2


0.693

将上式代入到：
N N 0e

ln 2 t T1 / 2
第三章 放射性衰变及衰变方程式 二. 放射性衰变规律
1.放射性衰变的时间规律 平均寿命：即放射性活度下降到1/e时所需的时间。是衰变常数 的倒数。 表征放射性的几个概念： （1）放射性活度：单位时间内该放射性核素的衰变数。单位贝可（Bq）。 1Bq相当于每秒1个衰变数。 1Ci＝3.71010Bq（1Ci近似相当于1g226Ra的放射性活度） 常用放射性核素的倍数单位是：1kBq（103s-1），1MBq（106s-1）和 1GBq（109s-1） 在放射性活度说明上，除了放射性活度外，还必须给出放射性核素和时 刻。 在铀和钍的天然放射性同位素的混合物中，一般仅给出238U及232Th的活 度，与这一规则不一致时需注明。

放射性基础知识课件


个人防护措施与监测仪器
个人防护用品
接触放射性物质的工作人员必须配备适当的个人防护用品， 如防护服、手套、口罩、眼镜等，以减少放射性物质的摄入 和接触。
监测仪器
为了确保放射性物质的安全使用和防护措施的有效性，需要 使用各种监测仪器对工作环境和人员进行检查和监测。
放射性废物的处理与处置
放射性废物的分类
放射性在科研中的应用案例
放射性示踪
利用放射性同位素标记生物活性分子，研究生物 体内的代谢过程、药物分布及药代动力学等。
放射性标记
利用放射性同位素标记化合物，研究化学反应机 理、催化反应过程等。
放射性探测
利用放射性射线的探测，研究物质的微观结构、 物理化学性质等。
THANKS
感谢观看
研究化学反应速度以及影响反 应速度的各种因素。
示踪技术在生物学和医学 领域的应用
追踪生物体内的物质运动和变 化规律，研究生物体内代谢过 程和新陈代谢机理。
示踪技术在工业生产中的 应用
用于生产流程跟踪、质量控制 等领域，提高生产效率和产品 质量。
放射性同位素在医学、工业及科研中的应用
医学应用
用于诊断和治疗疾病，如 PET/CT、放射免疫治疗等；同 时也可用于药物研发和实验动物
模型构建等。
工业应用
用于工业无损检测、材料改性、 防腐、控制反应过程等；同时也 可用于生产流程跟踪、质量控制 等领域，提高生产效率和产品质
量。
科研应用
用于研究物质的物理化学性质、 化学反应动力学、生物学代谢过 程等；同时也可用于环境科学、
地球科学等领域的研究。
05
放射性安全与防护措施
放射性物质的安全操作规程
细胞与组织的辐射生物效应
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1 N 12 N 23 4 .4 1 6 9a 0 2T 34 h 2P 34 a 2U 34 ,2 .4 1 6 5a 0 2T 30 h 2R 26 a 2R 22 n
S0Ra-226=3.7×1010Bq/g=3.7×107Bq/mg
210Po：1.66×1011Bq/mg，
放射性浓度(Radioactive concentration) 放射性浓度C是指单位体积某放射性活度。 C=A/V
单位为Bq/ml 或Bq/L。
例题：配1000ml浓度为10Bq/ml标准铀溶液，需分 析纯U3O8多少克? (已知：238U、 235U、 234U的丰度分 别为：99.275%，0.720%，0.0054%；比活度S0分别 为：12.4Bq/mg，79.4Bq/mg，2.3×105Bq/mg；U的 平均匀原子量为237.98，O的平均匀原子量为16)
210Po：T1/2=138.4d
219Rn：T1/2=3.96s 220Rn：T1/2=55.6s 222Rn：T1/2=3.82d
S 0 U 2 3 6 .8 0 1 2 2 M 0 3 0 .6 1 9 T 1 3 3 0 2 1 .3 4 3 .4 1 2 1 8 1 6 3 0 9 0 1 8 .4 B 2 m
关于放射化学放射 性
放射性：原子核自发地放射出各种射线的现象。 各种射线： α、β、γ射线；正电子、质子、中子等其 它粒子。
能自发地放射各种射线的核素称为放射性核素， 也叫不稳定核素。
放射性现象是由原子核的变化引起的。
2.1 放射性衰变规律 2800种核素中仅有271种是稳定的，其余都是不稳
定的。
Bq/g。
A S0 mA
AmA6.021023
M
ln2 0.693
TT
s0
6.0210230.693 MT
1g任何放射 :S0 性 M K核 T B 素 g q
k值：S/60→min/60→h/24→d/365→a
例：某单位有一个226Ra放射源，该源的放射性物 质为Ba(226Ra)CO3，其活度为3700Bq，质量为1.0g。 问该源的放射性核素质量为多少？稳定物质的质量为 多少？
1、根据平均原子量及丰度计算U的量；
2、如以g为单位，则要注意与Bq/mg对应。 解：设需要m gU3O8
[m 1003 0 U (0.99 2 1.4 7 2 0 5 .007 7.4 9 2 5.4 1 5 0 2.3 15)0/]10 3 U 8O
1B 0m ql
解之m=0.479 g
氚单位TU：表示每1018个氢原子中有一个氚原子。 某环境水样，经分析其浓度为5 TU/L，用Bq/L表示为多 少？
重量百分比浓度：100克溶液中所含溶质的克数 （W/W）。 重量体积百分比：100ml溶液中所含溶质的克数 （W/V）。
体积百分浓度：100ml溶液中所含原装液体试剂的 毫升数。
标准溶液的浓度 当量浓度（N）：表示1升溶液中所含溶质的克当
量数。 摩尔浓度（M）：表示1升溶液中所含溶质的摩尔
数。
滴定度（T）：
表示1ml标准溶液相当于待测物质的毫克数。
铀的容量法分析中，T U NH 4VO3
—标准钒酸铵溶液对铀
的滴定度(mg·ml-1 )。
放射性核素放射性活度与时间关系
lgAlgA00.434 t 3
lg Alg A 00.30t/T 1 1/20
图 放射性核素放射性活度与时间关系图
2放射性衰变平衡的建立 母体衰变生成的子体核素，如果子体核素也是
解：1L水样重为1000g，水样中的3H活度为：
A a 2 m L ln 2
M
T1 2
5 2 1000 6 .02 10 23 10 18 18
ln 2
12 .33 365 24 3600
0 .596 Bq
C A 0 .596 0 .596 Bq / L V1
其它常用的浓度单位 一般溶液的浓度
放射性的，其衰变如下：
N 1 T 12 ,1 ， 1 N 2 T 12 ,2 ， 2 N 3
dd2 N td d1N t2N 21N 12N 2
N2 2 1 1N1,0e1t e2t
1）母体核素的半衰期比子体核素的半衰期长很多， 它们能建立起长期平衡
在这种衰变情况下 2 远大于1
226Ra的质量为：1.0×10-7g，
稳定物质质量为：1.0-1.0×10-7=1.0g。
例：计算1g下列放射性核素的 S 0 ：226Ra、210Po、
238U、222Rn、 220Rn、 219Rn。单位（Bq/mg）
238U：T1/2=4.468×109a 226Ra：T1/2=1602a
N2
1 2
N1,0(1e2t
)
A2A1,0(1e2t)
放射性平衡情况下，有：
A1 A2
A--总放射性活度；A1--母体核素的放射性活度； A2--子体核素的放射性活度；A3--被分离出子体的放射性衰变
母体的半衰期8h，子体的半衰期为0.8h
图 长期平衡
这一关系对母体核素半衰期非常长的放射性衰变 链来说是相当重要的。一旦平衡建立，就存在如下关 系：
1、放射性衰变的时间规律
最简单的衰变情况是放射性核素A放出粒子x，转变 成稳定核素B：
A Bx
这时单位时间衰变的原子数 与此时现有的原子核 数N成正比：
dNdtN
NN0et
T1/2
ln2
0.69315
平均寿命τ的含意是，在τ时间里，放射性活度下 降到1/e。τ等于衰变常数的倒数。
活度： AN
放射性活度的单位是Bq。1Bq相当于每秒1个衰变 数，即现有一定量的放射性核素每秒衰变1个原子核 则具有1Bq的活度。
曾经用Ci作为放射性活度的单位，1Ci近似地相当 于1g226Ra的放射性活度，1Ci=3.7×1010Bq。
比活度(Specific activity) 单位质量的某种放射性物质的放射性活度。 S=A/(mA+m)
通常情况下 m mA 则：
S A m
对于无载体的纯放射性核素，
S0=K/MT
S0该放射性核素的一个特征常数，比活度的单位为