Radioaktiivisuus on epästabiilin atomiytimen spontaania muuttumista, johon liittyy hiukkasten tai sähkömagneettisen säteilyn emission. Puoliintumisaika kuvaa tilastollista hajoamisnopeutta suurelle ydinjoukolle; se ei ennusta yksittäisen ytimen hajoamishetkeä.
Radioaktiivisuus on epästabiilin atomiytimen spontaania muuttumista, johon liittyy hiukkasten tai sähkömagneettisen säteilyn emission. Puoliintumisaika kuvaa tilastollista hajoamisnopeutta suurelle ydinjoukolle; se ei ennusta yksittäisen ytimen hajoamishetkeä.
Tieteessä kiinnostava luku on usein kysymyksen alku, ei sen loppu.
Puoliintumisaika T₁/₂ on aika, jossa suuren radioaktiivisen näytteen jäljellä olevien ydinten odotusarvo pienenee puoleen. Se on joukon tilastollinen ominaisuus, ei yksittäisen ytimen sisäinen kello.
Kun N(t)=N₀e^(−λt), ehto N(T₁/₂)=N₀/2 antaa T₁/₂=ln2/λ. Suuri λ merkitsee nopeaa hajoamista ja lyhyttä puoliintumisaikaa. Molemmat suureet kuvaavat samaa todennäköisyysprosessia eri näkökulmista.
Yhden puoliintumisajan jälkeen jäljellä on keskimäärin 1/2, kahden jälkeen 1/4 ja kolmen jälkeen 1/8 alkuperäisestä määrästä. Väheneminen ei ole lineaarista: joka jaksolla puolittuu juuri se määrä, joka jakson alussa on jäljellä.
Eksponentiaalisen jakauman keskimääräinen elinaika τ=1/λ, kun taas T₁/₂=τln2. Ne eivät ole sama suure. Puoliintumisaika on intuitiivinen mitta, kun taas τ esiintyy luontevasti todennäköisyyslaskennassa ja differentiaaliyhtälöissä.
Jos ydin on selvinnyt useita puoliintumisaikoja, sen ehdollinen tuleva hajoamistodennäköisyys ei riipu jo kuluneesta ajasta. Siksi ei ole oikein sanoa, että vanha ydin olisi 'pian pakko' hajota. Tämä ominaisuus on eksponentiaalisen lain ytimessä.