halveringstid

Halveringstijd, ook wel halveringstijd genoemd, is de tijd die nodig is voor een hoeveelheid om tot de helft te verminderen. In de context van radioactieve vervalprocessen is het de tijd die nodig is voordat de hoeveelheid resterende kernen tot de helft is gedaald. De hoeveelheid N(t) van onvervalste kernen volgt N(t) = N0 e^(-λ t), waarbij λ de vervaldrempelige of vervalconstante is. De halve tijd t1/2 voldoet aan N(t1/2) = N0/2, wat leidt tot t1/2 = ln(2)/λ ≈ 0,693/λ. De vervaldremant constante λ is een intrinsiek kenmerk van het specifieke isotoop en bepaalt de snelheid van het verval.

De halveringstijd is onafhankelijk van de initiële hoeveelheid en van omgevingsfactoren zoals temperatuur bij een geïsoleerd systeem; deze eigenschap maakt het nuttig voor dateringen en berekeningen. De eenheid is seconden, maar lange halveringstijden kunnen jaren of miljarden jaren bedragen. Voorbeelden: tritium (3H) heeft circa 12,3 jaar; koolstof-14 heeft circa 5730 jaar; uranium-238 heeft circa 4,47 miljard jaar; polonium-210 vervalt in ongeveer 138 dagen.

Daarnaast bestaat er ook de biologische halveringstijd, de tijd die het lichaam nodig heeft om de concentratie van een stof tot de helft te verminderen. Deze kan verschillen van de fysieke halveringstijd door biologische eliminatie, distributie en metabolisme. In toepassingen zoals medische beeldvorming, dosimetrie en radiometrische datering wordt vaak rekening gehouden met zowel fysische als biologische halveringstijden om een effectieve halveringstijd te bepalen. Halveringstijden zijn cruciaal voor het inschatten van leeftijden, doseringen en kinetiek van stoffen.