Opi

Puoliintumisaika — Yhteys hajoamisvakioon

Tunnetut puoliintumisajat ulottuvat sekunnin murto-osista miljardeihin vuosiin. Pituus ei riipu vain sidoksen 'vahvuudesta', vaan hajoamistyypistä, käytettävissä olevasta energiasta, vaiheavaruudesta ja kvanttimekaanisista esteistä.

Yhteys hajoamisvakioon

Tunnetut puoliintumisajat ulottuvat sekunnin murto-osista miljardeihin vuosiin. Pituus ei riipu vain sidoksen 'vahvuudesta', vaan hajoamistyypistä, käytettävissä olevasta energiasta, vaiheavaruudesta ja kvanttimekaanisista esteistä.

Peräkkäiset puolittumiset

Suuressa näytteessä on aluksi 8000 radioaktiivista ydintä. Kuinka monta odotetaan olevan jäljellä kolmen puoliintumisajan jälkeen?

Puoliintumisaika ja keskimääräinen elinaika

8000 → 4000 → 2000 → 1000. Odotusarvo on 1000; äärellisen näytteen todellinen lukumäärä voi poiketa hieman tilastollisten vaihtelujen vuoksi.

Muistittomuus

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.

Puoliintumisaikat₁/₂ = ln2/λ

Yhteys hajoamisvakioon

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.

Suuressa näytteessä on aluksi 8000 radioaktiivista ydintä. Kuinka monta odotetaan olevan jäljellä kolmen puoliintumisajan jälkeen?