Vetenskap

Halveringstid — Sambandet med sönderfallskonstanten

För exponentiellt sönderfall N(t)=N₀e^(−λt) definieras halveringstiden T₁/₂ genom N(T₁/₂)=N₀/2. Därav följer T₁/₂ = ln2/λ. Stor λ betyder hög sönderfallssannolikhet per tidsenhet och därför kort halveringstid.

Sambandet med sönderfallskonstanten

För exponentiellt sönderfall N(t)=N₀e^(−λt) definieras halveringstiden T₁/₂ genom N(T₁/₂)=N₀/2. Därav följer T₁/₂ = ln2/λ. Stor λ betyder hög sönderfallssannolikhet per tidsenhet och därför kort halveringstid.

Upprepade halveringar

Efter en halveringstid återstår i medeltal 1/2 av kärnorna, efter två 1/4, efter tre 1/8 och så vidare. Minskningen är exponentiell, inte linjär. Det betyder att samma absoluta antal kärnor inte försvinner under varje lika långt tidsintervall.

Statistiska variationer

I ett stort prov ligger den observerade aktiviteten nära det statistiska medelvärdet. I ett litet prov kan slumpvariationer vara tydliga: exakt hälften behöver inte ha sönderfallit när en halveringstid har gått. Halveringstid beskriver därför sannolikhetslagen, inte ett deterministiskt schema.

Minneslösheten igen

Om en kärna redan har överlevt en halveringstid är sannolikheten att den överlever ytterligare en halveringstid fortfarande 1/2 i den idealiserade modellen. Man ska alltså inte föreställa sig att kärnan åldras mot ett bestämt sönderfallsögonblick.

Halveringstidt₁/₂ = ln2/λ

Sambandet med sönderfallskonstanten

Halveringstider sträcker sig från bråkdelar av en sekund till längre än jordens ålder. De används i datering, medicinsk diagnostik och behandling, strålskydd och kärnfysik. Valet av radionuklid beror både på halveringstid och på vilken typ och energi av strålning som avges.

Efter en halveringstid återstår i medeltal 1/2 av kärnorna, efter två 1/4, efter tre 1/8 och så vidare. Minskningen är exponentiell, inte linjär. Det betyder att samma absoluta antal kärnor inte försvinner under varje lika långt tidsintervall.