O becquerel, em inglês , símbolo Bq, é a unidade do Sistema Internacional de Unidades usada para expressar a atividade de um radionuclídeo. Uma atividade de 1 Bq corresponde, em média, a uma transformação nuclear espontânea por segundo. A expressão "em média" faz diferença, porque a radioatividade é probabilística no nível de cada núcleo. Uma fonte com 1 Bq não precisa produzir exatamente uma transformação em cada segundo.
Um valor em becqueréis responde a uma pergunta sobre a fonte radioativa: com que rapidez seus núcleos estão se transformando. Ele não diz sozinho quanta energia da radiação ionizante chega a uma pessoa ou a um material, quanto dessa energia é absorvida, nem qual efeito biológico pode resultar da exposição. Para essas grandezas são usadas outras unidades, entre elas o gray e o sievert.
À medida que os núcleos radioativos de uma amostra se transformam, sua atividade tende a diminuir. A velocidade dessa queda depende do radionuclídeo e pode ser relacionada à meia-vida. Na prática, a atividade pode ser dada para uma fonte inteira ou por unidade de massa, volume ou área, conforme o que se quer medir.
A 15.ª Conferência Geral de Pesos e Medidas adotou em 1975 o nome becquerel para a unidade SI de atividade, em homenagem a Henri Becquerel.
Definição miniatura|esquerda|upright=1.05|alt=Animação em que uma população de núcleos radioativos diminui durante sucessivas meias-vidas|O instante em que um núcleo se transforma é imprevisível. Em uma população grande, porém, a atividade diminui de forma regular e pode ser relacionada à meia-vida.
No SI, a definição do becquerel pode ser escrita como 1 Bq = 1 s−1.
Se uma amostra contém N núcleos de um radionuclídeo, sua atividade A depende desse número e da constante de decaimento λ. Essa constante expressa a probabilidade de transformação por unidade de tempo para aquele radionuclídeo. A relação é:
Quando a amostra não recebe novos núcleos desse radionuclídeo, cada transformação reduz em uma unidade a quantidade de núcleos radioativos. A mesma atividade pode então ser escrita a partir da rapidez com que N diminui:
A constante λ também permite calcular a meia-vida por . Quando os núcleos radioativos vão se transformando sem serem repostos, o número que resta e a atividade diminuem seguindo a lei do decaimento exponencial.
O nome especial "becquerel" evita confundir a atividade com outras grandezas que também podem ter dimensão de segundo recíproco e torna os prefixos do SI menos ambíguos. A diferença fica clara no prefixo micro: 1 μs−1 equivale a 106 s−1, enquanto 1 μBq equivale a 10−6 s−1, ou uma transformação a cada um milhão de segundos, em média.
miniatura|direita|upright=0.8|alt=Interior de um detector de fumaça com o compartimento da fonte de amerício-241 identificado por um símbolo de radiação|Uma fonte de amerício-241 em um detector de fumaça traz a escala do becquerel para um objeto doméstico: 37 kBq correspondem, em média, a 37.000 transformações nucleares por segundo.
Becquerel e hertz podem ser escritos dimensionalmente como s−1, mas medem fenômenos diferentes. O hertz mede a frequência de algo que se repete de forma periódica. O becquerel mede a atividade de radionuclídeos, cujas transformações individuais ocorrem ao acaso e formam um processo estocástico. O hertz substituiu o termo obsoleto ciclo por segundo, e os decaimentos radioativos aperiódicos são expressos em becqueréis.
Símbolo e prefixos Nas unidades do SI que recebem o nome de uma pessoa, a primeira letra do símbolo é maiúscula. Por isso, o símbolo do becquerel é Bq. O nome da unidade fica em minúscula, becquerel, salvo quando a própria posição da palavra pede inicial maiúscula, como no começo de uma frase.
O Bq pode receber prefixos do SI quando o valor seria pouco prático de escrever em becqueréis. kBq, ou kilobecquerel, vale 103 Bq. MBq, ou megabecquerel, vale 106 Bq. GBq, ou gigabecquerel, vale 109 Bq. TBq, ou terabecquerel, vale 1012 Bq, e PBq, ou petabecquerel, vale 1015 Bq. Um megabecquerel equivale a 1 rutherford.
História miniatura|direita|upright=0.85|alt=Henri Becquerel em um laboratório junto a instrumentos científicos|O nome "becquerel" foi adotado em 1975 em homenagem a Henri Becquerel, décadas depois da descoberta da radioatividade.
Henri Becquerel recebeu metade do Prêmio Nobel de Física de 1903 pela descoberta da radioatividade espontânea. A outra metade foi dividida entre Pierre Curie e Marie Curie por seus trabalhos sobre os fenômenos de radiação descobertos por Becquerel. Quando se discutiu um nome para a unidade SI de atividade radioativa, hertz e fourier também entraram nas opções, com fourier em homenagem a Joseph Fourier. A 15.ª Conferência Geral de Pesos e Medidas adotou becquerel em 1975 e, na mesma reunião, aprovou gray como nome da unidade de dose absorvida.
Antes do becquerel, a atividade radioativa era expressa em curie e, a partir de 1946, parte da literatura também passou a usar o rutherford, igual a 106 transformações por segundo. Entre 1953 e 1975, a dose absorvida era expressa com frequência em rad.
Unidades anteriores e conversões miniatura|esquerda|upright=1.2|alt=Diagrama que separa becquerel e curie, usados para atividade, de gray, rad, sievert e rem, usados para grandezas de dose|Becquerel e curie expressam atividade, enquanto gray e sievert pertencem a grandezas de dose. Unidades que aparecem juntas em radioproteção podem medir coisas fisicamente diferentes.
O curie, símbolo Ci, teve como referência original a atividade de aproximadamente 1 grama de rádio-226. Em 1964, sua relação com o segundo foi fixada em 3,7 × 1010 s−1, o mesmo que 37 GBq.
As relações abaixo permitem converter entre curie e becquerel. 1 Ci = 3,7 × 1010 Bq = 37 GBq 1 μCi = 37.000 Bq = 37 kBq 1 Bq = 2,7 × 10−11 Ci = 2,7 × 10−5 μCi 1 MBq = 0,027 mCi
Formas de expressar a atividade Um valor em becqueréis pode dar a atividade total de uma fonte ou pode ser dividido pela massa, pelo volume ou pela área da amostra. Essa segunda forma facilita a comparação entre materiais de tamanhos diferentes e permite expressar a quantidade de atividade presente em alimentos, água, ar, solo ou superfícies.
Forma de expressão O que mede Unidades usadas Atividade total Número médio de transformações nucleares por unidade de tempo em uma fonte ou amostra Bq Atividade específica Atividade por unidade de massa Bq/kg, Bq/g Concentração de atividade Atividade por unidade de volume Bq/m³, Bq/L Atividade superficial Atividade por unidade de área Bq/m²
miniatura|direita|upright=0.9|alt=Detector digital de radônio colocado sobre uma mesa|No caso do radônio no ar, a atividade é expressa por volume. Valores em Bq/m³ permitem comparar a concentração de atividade entre ambientes.
Na regulamentação do radônio em ambientes fechados, a atividade é expressa por volume. No Brasil, a Norma ANSN 3.01 fixa 300 Bq/m³ como nível de referência para a concentração de radônio em residências e em áreas com alto fator de ocupação, entre elas creches, hospitais e locais de trabalho. O art. 139 da norma, que contém esse valor, entra em vigor quatro anos depois da publicação no Diário Oficial da União, feita em 7 de julho de 2025. A vigência desse artigo começa em 7 de julho de 2029.
Medição miniatura|esquerda|upright=1.1|alt=Técnico de laboratório operando um contador de cintilação líquida|Um contador de cintilação líquida registra pulsos produzidos pela radiação. Para chegar à atividade em becqueréis, a medição precisa levar em conta a resposta e a eficiência do sistema.
Quando a radiação chega a um detector, apenas parte dela pode acabar registrada como sinal. O resultado depende do tipo e da energia da radiação, da posição da fonte, da eficiência do instrumento, da radiação de fundo e do modo como o sistema faz a contagem. Por isso, uma taxa de contagens por minuto, ou cpm, não pode ser lida automaticamente como o mesmo número de becqueréis. O detector conta sinais, e o becquerel expressa transformações nucleares na fonte.
Para transformar os sinais do detector em um valor de atividade, laboratórios de metrologia usam métodos que relacionam as contagens observadas ao número de transformações nucleares. O NIST usa, entre outros métodos, cintilação líquida e técnicas de coincidência. Para radionuclídeos que emitem raios gama, certas medições por coincidência permitem obter a atividade sem conhecer de antemão a eficiência do detector. A espectroscopia gama também pode separar sinais por energia para reconhecer os radionuclídeos presentes na amostra.
O projeto True Bq, iniciado pelo NIST em 2021, usa espectrometria da energia de decaimento com sensores supercondutores. O método foi usado pela primeira vez no instituto em 2025 para a padronização primária de uma amostra que continha mais de um radionuclídeo, durante a certificação de um material de referência de amerício-243.
miniatura|direita|upright=1.05|alt=Detector de germânio, recipiente de resfriamento, detector de cintilação e suporte de amostra em uma montagem de espectroscopia gama|A espectroscopia gama separa os sinais pela energia dos fótons e pode ajudar a reconhecer quais radionuclídeos estão presentes em uma amostra.
Como a atividade cai enquanto o radionuclídeo decai, uma medição precisa precisa dizer a que instante o valor se refere, sobretudo quando a meia-vida é curta. Se for necessário comparar medições feitas em horários diferentes, a lei de decaimento permite corrigir o valor para um mesmo instante de referência.
O NIST estabeleceu em 2025 o primeiro padrão dos Estados Unidos para medir a atividade do actínio-225 e abriu um serviço de calibração para empresas e instituições que usam esse radionuclídeo em radiofármacos. Quando novos radionuclídeos entram em uso médico, também são necessários padrões metrológicos próprios para medir sua atividade em becqueréis.
Relação com dose e outras grandezas radiológicas miniatura|esquerda|upright=1.45|alt=Diagrama que acompanha a radiação desde a fonte radioativa até a dose absorvida e o efeito biológico|A atividade mede o que ocorre na fonte. A dose depende da radiação que alcança o material ou organismo e da energia depositada.
Duas fontes com a mesma atividade em becqueréis podem expor uma pessoa a quantidades muito diferentes de radiação. O Bq mede quantas transformações nucleares ocorrem por unidade de tempo. O gray, símbolo Gy, mede a dose absorvida, ou seja, quanta energia da radiação ficou depositada por unidade de massa. O sievert, símbolo Sv, é usado para grandezas como dose equivalente e dose efetiva, que levam em conta o tipo de radiação e, no caso da dose efetiva, a sensibilidade dos tecidos. Para estimar uma dose a partir de uma atividade em Bq, é preciso saber que radiação está sendo emitida, sua energia, a distância e a posição entre a fonte e o alvo, a blindagem, a forma de exposição e o comportamento do radionuclídeo no organismo.
No cálculo da dose equivalente, o fator de ponderação da radiação wR dá pesos diferentes a tipos diferentes de radiação. O valor é 1 para fótons e elétrons, 20 para partículas alfa e varia com a energia dos nêutrons. Se um radionuclídeo entra no corpo por inalação ou ingestão, podem ser usados coeficientes de dose em Sv/Bq, definidos para cada radionuclídeo, forma de entrada no corpo e faixa etária. Esses coeficientes permitem estimar a dose a partir da atividade incorporada sem transformar o becquerel em uma unidade de dose.
Ordens de grandeza e exemplos
Quando a atividade chega a milhares, milhões ou valores ainda maiores de becqueréis, prefixos como kBq e MBq tornam os números mais fáceis de ler. A tabela reúne exemplos que vão da radioatividade natural do corpo humano a quantidades muito maiores de carbono-14 no planeta.