Halveringstijd

Halveringstijd is de tijd die nodig is om een hoeveelheid van een stof te halveren. In de context van radioactief verval is het de tijd waarin het aantal radioactieve kernen afneemt tot de helft van de beginwaarde. Bij biologische half-life gaat het om de tijd die een organisme nodig heeft om de helft van een ingenomen stof uit het lichaam te verwijderen, afhankelijk van opname en eliminatieprocessen.

Voor radioactief verval volgt de hoeveelheid N(t) = N0 (1/2)^(t/t1/2) = N0 e^{-λ t}, waarbij λ de vervalconstante is en t1/2 = ln(2)/λ. De activiteit A(t) is A(t) = λ N(t) en geldt ook A(t) = A0 (1/2)^(t/t1/2). De waarde van de halveringstijd varieert sterk per stof en omgeving, van fracties van seconden tot miljarden jaren.

Enkele voorbeelden: koolstof-14 heeft circa 5730 jaar als halveringstijd, uranium-238 ongeveer 4,5 miljard jaar, technetium-99m heeft een halveringstijd van circa 6 uur en jodium-131 circa 8 dagen. Deze verschillen maken halveringstijd bruikbaar voor toepassingen zoals radiokoolstofdatering, medische beeldvorming en therapie, en voor kernenergie en veiligheidsberekeningen.

Naast het technische concept is halveringstijd een statistisch kenmerk van een populatie atoomkernen. Het geeft geen exacte tijd voor elk afzonderlijk kerns, maar beschrijft de probabilistische afname over vele kernen.