Halveringstiden

Halveringstiden, ofta förkortad t1/2, är den tid som krävs för att mängden av ett ämne som följer en exponentialhalvering ska minska till hälften. Begreppet används främst inom radiologi och kärnfysik, men också inom läkemedels- och farmakokinetik när man beskriver hur länge ett ämne finns kvar i kroppen. För radioaktiva ämnen anger halveringstiden hur snabbt kärnorna omvandlas till andra isotoper oavsett yttre omständigheter som temperatur eller tryck. Inom medicin används ibland biologisk eller apparent halveringstid för att beskriva hur snabbt kroppen tar upp, distribuerar, metaboliserar och utsöndrar ett ämne.

Formellt följer halveringstiden en logaritmisk relation. Om λ är kärn decay constant och t är tiden, är t1/2 = ln(2)/λ. Om N0 är antalet radioaktiva kärnor vid t = 0, så är mängden kvarvarande kärnor N(t) = N0 · 2^(−t/t1/2). Denna modell används även som generell beskrivning av mängden av ett ämne i ett system där reduktionen följer exponentialitet.

Skillnaden mellan fysikalisk halveringstid och biologisk halveringstid är viktig. Fysikalisk t1/2 är konstant för ett givet ämne och görs inte av kroppsliga processer, medan biologisk t1/2 varierar mellan individer och påverkas av distribution, metabolism och utsöndring, samt av dosering och administrationsväg.

Exempel på kända halveringstider inkluderar kol-14 ca 5730 år, uran-238 cirka 4,47 miljarder år och tritium cirka 12,3 år; jod-131 har ungefär åtta dagar. Halveringstiden har stor betydelse inom radiodatering, strålsäkerhet och läkemedelsdosering.