Akkurat nå er 270 pålogget.

Halveringstid

I denne artikkelen tar vi for oss halveringstid i fysikk. I kjernefysikk er halveringstid et mål for hvor raskt et radioaktivt(link) stoff brytes ned.

I medisin og biologi er halveringstid den tiden det tar før konsentrasjonen av en substans, særlig et legemiddel eller et giftstoff, er halvert i blodet eller kroppen. Dette kalles ofte for biologisk halveringstid.

Hva er halveringstid i fysikk?

Halveringstiden er den gjennomsnittlige tiden det tar før halvparten av den radioaktive isotopen i et stoff, og dermed intensiteten fra strålingen denne sender ut, er halvert. Ved å undersøke forskjellige radioaktive isotoper eksperimentelt, kan man knytte en halveringstid til dem.

Man betegner halveringstiden med symbolet T½. Dette er den tiden det tar før antall atomkjerner av en bestemt sort reduseres til det halve. Dermed reduseres også den radioaktive strålingen fra dette stoffet til det halve.

Størrelser som gjennomgår eksponentiell nedbrytning angis med N, som antyder at det er et minkende antall. Etter et visst tidsforløp, t, kan man regne ut hvor mye som er igjen av den opprinnelige mengden, N0, av et ustabilt stoff.

Formel for halveringstid

Vi kan bruke denne formelen, eller funksjonen, for halveringstid:

N(t) = N_0 \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{T_{\frac{1}{2}}}}

N(t) er mengden av stoff i forhold til tiden. N0 er mengden vi starter med, og T½ er halveringstiden. Hvis t er lik T½, vil vi altså få halvparten av N0 . Hvis t er lik to ganger T½, vil vi få en fjerdedel av N0, og så videre.

Halveringstid henger tett sammen med den såkalte eliminasjonskonstanten k, fordi:

T_{\frac{1}{2}} = \frac{\ln(2)}{k}

Jo lengre halveringstid et stoff har, desto svakere er dets radioaktivitet. Det finnes radioaktive stoffer som har så lang halveringstid at de nesten kan betraktes som stabile.

Eksempel på beregning av halveringstid

Vi har i et laboratorium funnet en isotop med en halveringstid på 2 dager. Vi har 500 milligram av dette stoffet, og vil regne ut hvor mye som er igjen etter 10 dager.

Vi bruker formelen over for halveringstid:

\(N(10\text{ dage}) = 500\text{ mg} \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{10\text{ dage}}{2\text{ dage}}} = 500\text{ mg} \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^{5} = 500\text{ mg} \cdot \left(\frac{1}{32}\right) = 15,63\)

Etter 10 dager er det altså kun 15,63 milligram igjen av isotopen.