Χρόνος ημιζωής
Ο χρόνος ημιζωής T₁/₂ είναι ο χρόνος στον οποίο ο αναμενόμενος αριθμός αδιάσπαστων πυρήνες — και για απλό απομονωμένο δείγμα η δραστηριότητα — πέφτει στο μισό. Είναι τρόπος περιγραφής εκθετική αποσύνθεση, όχι χρόνος ζωής που έχει προγραμματιστεί για κάθε πυρήνα.
Επαναλαμβανόμενη υποδιπλάσια
N=N₀(1/2)^(t/T₁/₂). Μετά από μία ημιζωή μένει 50%, μετά από δύο 25%, μετά από τρεις 12,5%.
Το ίδιο κλάσμα χάνεται σε κάθε ίσο μεσοδιάστημα. Δεν αφαιρείται σταθερός αριθμός πυρήνες.
Σχέση με λ
Οι μορφές N=N₀e^(−λt) και N=N₀(1/2)^(t/T₁/₂) είναι ισοδύναμες όταν λ είναι σταθερό.
Η σχέση λT₁/₂=ln2≈0,693 επιτρέπει άμεση μετατροπή. Σύντομη T₁/₂ σημαίνει μεγάλη λ.
Αποτέλεσμα
Αποτέλεσμα: %
Αποσύνθεση χωρίς μνήμη
Ένα πυρήνα που έχει ήδη επιβιώσει πολλές ημιζωές δεν γίνεται 'παλιότερο' με αυξημένη άμεση πιθανότητα φθορά στο τυπικό μοντέλο.
Προϋπόθεση για την επιβίωση, η μελλοντική πιθανότητα αποσύνθεσης ανά μονάδα χρόνου παραμένει λ. Αυτό διαφέρει από μηχανικές συσκευές που φθείρονται.
Μέγεθος δείγματος
Η ημιζωή είναι ιδιοκτησίας του ραδιονουκλίδιο και δεν εξαρτάται από το αν έχουμε 1 mg ή 1 kg του ίδιου καθαρού ισότοπο.
Μεγαλύτερο δείγμα έχει περισσότερα πυρήνες και συνήθως μεγαλύτερη δραστηριότητα, αλλά χάνει το ίδιο αναμενόμενο κλάσμα σε κάθε ημιζωή.
Ραντεβού
Ραδιομετρική χρονολόγηση χρειάζεται περισσότερο από γνωστή ημιζωή: σωστό σύστημα γονέα-κόρης, αρχικές συνθήκες και αποδεικτικά στοιχεία ότι το σύστημα δεν κέρδισε ή έχασε σημαντικά νουκλεΐδια.
Η ημιζωή δίνει χρονοδιάγραμμα· η γεωλογική ή αρχαιολογική ερμηνεία δίνει το πλαίσιο μοντέλου.
Πολύ μικροί πληθυσμοί
Για μεγάλα N η εκθετική προσδοκία είναι ομαλή. Για μικρά N, τυχαίες διακυμάνσεις γίνονται σημαντικά και δεν έχει νόημα να απαιτούμε ακριβώς 'μισό πυρήνα' σε μία ημιζωή.
Η νόμος προβλέπει αναμενόμενος πληθυσμός ή κατανομή πιθανοτήτων, όχι ντετερμινιστική καταμέτρηση σε κάθε ενιαίο πείραμα.
Χρόνος ημιζωής και δραστηριότητα
Για καθαρό ραδιονουκλίδιο η δραστηριότητα και το γονικό πληθυσμό έχουν την ίδια ημιζωή επειδή A=λN με σταθερό λ. Σε αλυσίδα αποσύνθεσης όμως η μετρημένη συνολική δραστηριότητα μπορεί να μην υποδιπλασιάζεται απλά.
Η αποτελεσματικός χρόνος ημιζωής που συναντάται σε άλλες επιστήμες μπορεί να συνδυάζει φυσική φθορά και απομάκρυνση· δεν πρέπει να συγχέεται με εγγενής πυρηνικός χρόνος ημιζωής.
Λυμένο παράδειγμα
Πέντε ημιζωές
Υπολειπόμενο κλάσμα.
Λύση
1/32≈3,125%.
Χρόνος που πέρασε
T₁/₂=8 h και μένει 12,5%.
Λύση
3 ημιζωές, άρα 24 h.
Από λ
λ=0,035 y⁻¹.
Λύση
T₁/₂≈0,693/0,035≈19,8 y.