半減期とは

半減期は、特定の物質の半分が崩壊するのに必要な時間です。 この測定は、指数関数的な減衰が発生する材料に適用されます。つまり、減衰率は物質の量に直接比例し、物質が枯渇すると速度が低下します。 半減期は大きく異なります—物質の安定性に応じて、数秒または数百万年になる場合があります。 このコンセプトは、科学の世界全体に応用されています。

特定の物質は、減衰率が時間の経過とともに遅くなっても、非常に少量に達するまで常に同じ半減期を​​持ちます。 たとえば、要素の半減期が5分であるとします。 20オンスから始めた場合、5分後に10オンスが残り、さらに5分間で5オンスしか残りません。 減衰率は1分あたり2オンスから1分あたり1オンスに低下しましたが、半減期は5分で一定です。

半減期はおそらく放射能の状況で最もよく知られています。 放射性の「親」要素は、安定した、または非放射性の「娘」要素に変換され、崩壊すると放射を放出します。 したがって、娘元素と放射性元素の半減期がわかれば、親と娘元素の比を比較することで、部分的に崩壊したサンプルの年代を知ることができます。 この年代測定法は、化石からmet石まで、宇宙のさまざまな存在の年齢を決定するために一般的に使用されます。 地球上の生物材料に存在する放射性元素である炭素-14は、死の瞬間に崩壊し始め、骨や木材などのかつての生物の年代測定に使用できます。

この測定は生物学においても重要であり、特定の物質の半分が体内で代謝および/または排出される時間を示します。 この意味で、半減期は薬理学で適切な投与量と間隔を決定するために使用されます。 また、毒物学に応用して、長期にわたる体内の毒素の影響を判断することもできます。