Puolittumisen

Puolittuminen on prosessi, jossa suureen arvo pienenee siten, että se on edeltävän ajankohdan arvon puolet. Käytännössä termiä käytetään kuvaamaan sekä jatkuvia eksponentiaaliseen häviämiseen liittyviä ilmiöitä että diskreettejä halvaantumisia. Puolittumisen käsitettä käytetään laajasti luonnontieteissä ja teknillisissä yhteyksissä.

Puolittumisen tavallisimpia ilmauksia ovat puolittumisaika ja puolittuminen itse. Puolittumisaika (yleisesti merkitty T1/2) on se aika, jonka kuluessa jokin määrä kaksinkertaistamis-/halvenemisprosessin myötä puolittuu. Esimerkiksi radioaktiivisessa hajoamisessa puhutaan halkeamien määrästä, joka puolittuu tietyn ajan kuluessa, kuten C-14:n noin 5730 vuoden puolittumisajasta. Myös lääketieteessä ja ympäristötutkimuksessa puhutaan lääkkeen tai aineen puoliintumisajasta.

Matemaattisesti puolittuminen voidaan kuvata sekä diskreetin että jatkuvan mallin avulla. Jatkuva malli voidaan esittää muodossa Q(t) = Q0 exp(-kt), jossa k on hajoamisen vakio ja T1/2 = ln(2)/k. Diskreetissä tapauksessa arvo seuraa esimerkiksi Qn = Q0 (1/2)^n tietyn aikavälin jälkeen. Näin ollen puoliintumisen käsite liittyy olennaisesti eksponentiaaliseen dynamiikkaan ja on keskeinen monissa sovelluksissa, joissa mittausten määrä tai pitoisuus laskee puoleen alkuperäisestä ajan kuluessa.

Puolittumisen käsite voi esiintyä sekä tieteellisissä teksteissä että yleiskielessä kuvaamassa mikä tahansa tilaa, jossa jokin suure pienenee tai harvenee puoleen itsestään.