Tiede

Puoliintumisaika — Yhteys hajoamisvakioon

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

Yhteys hajoamisvakioon

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

Peräkkäiset puolittumiset

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

Puoliintumisaika ja keskimääräinen elinaika

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.

Muistittomuus

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.

Puoliintumisaikat₁/₂ = ln2/λ

Yhteys hajoamisvakioon

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.

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