Активность радиоактивного препарата определяется как величина числа атомов, распадающихся в единицу времени, и измеряется в беккерелях (Бк) или кюри (Ки). Один беккерель соответствует одному распаду в секунду, один кюри равен (3,7 ^{10}) распадов в секунду. Активность отражает интенсивность радиоактивного излучения и служит основным показателем количественного содержания радиоактивного вещества.
[ A = N]
где (A) — активность, () — константа распада, (N) — число радиоактивных ядер в образце.
Константа распада связана с периодом полураспада (T_{1/2}) формулой:
[ = ]
Активность изменяется во времени согласно закону радиоактивного распада:
[ A(t) = A_0 e^{-t}]
где (A_0) — начальная активность в момент времени (t = 0).
Измерение активности осуществляется различными методами в зависимости от вида излучения и требуемой точности:
Точность измерений зависит от статистической обработки данных и учёта фона естественной радиации. Для высокоточных экспериментов применяются методы многократного накопления событий и коррекции по детекторной эффективности.
Специфическая активность характеризует активность на единицу массы или количества вещества:
[ a = a = ]
где (m) — масса вещества, (n) — число молей. Высокая специфическая активность важна для медицинских и биохимических исследований, где требуется минимальное количество вещества при достаточном радиоактивном сигнале.
Специфическая активность достигает максимума для нуклидов с коротким периодом полураспада и низкой молекулярной массой.
Для радиоактивных препаратов необходимо учитывать не только общий распад, но и потери, связанные с технологической обработкой, хранением и взаимодействием с матрицей препарата. Формула расчёта активности с учетом времени хранения:
[ A = A_0 e^{-t_{}}]
где (t_{}) — время, прошедшее с момента получения препарата. В медицинской радиохимии активность дозируется в соответствии с требуемой терапевтической эффективностью и безопасностью для пациента.
Для сложных препаратов, содержащих несколько нуклидов, общая активность определяется суммой активностей каждого компонента, учитывая их индивидуальные константы распада.
Контроль активности является обязательным этапом производства и применения радиоактивных препаратов. Стандартизация проводится с использованием сертифицированных источников и калибровочных процедур. Пороговые значения активности установлены для каждого вида излучения с учетом радиационной безопасности персонала и пациентов.
В лабораторных и клинических условиях применяются системы автоматического мониторинга и учета, позволяющие отслеживать изменение активности во времени и корректировать дозирование.
Активность является ключевым параметром, определяющим свойства радиоактивных препаратов и их поведение в биологических системах. Точное измерение, расчет и контроль активности обеспечивают эффективное использование радионуклидов в науке и медицине.