Kärnfysik-halveringstid

Jag har en liten fundering över varför vi använder oss av halveringstid egentligen? Vad är det relevanta med att visa just halva antalet kärnor efter en viss tid. Hur kommer det sig att man inte bara skriver tiden för ett visst ämnes förmåga att få alla sina atomkärnor sönderfallna?

Därför att sönderfallet inte är konstant. Halveringstiden är just tiden det tar att halvera antalet kärnor från början. När första halvan är borta tar det sedan en till halveringstid för att få bort halvan av halvan (en fjärdedel av ursprunget). Sedan en till halveringstid för att få bort halvan av halvan av halvan (en åttondel av ursprunget) o.s.v.

På grund av detta försvinner aldrig alla kärnor helt. Det blir alltid lite kvar som vi i slutet kallar bakgrundsstrålning.

OBS är inte särskilt utbildad i detta utom grunderna på fysiken på gymnasiet

Rätta mig om jag har fel men eftersom det är halveringstid går det mot noll utan att aldrig bli just noll. Det kan komma oändligt nära men slår aldrig över.

Då var det som jag misstänkte att det aldrig kan bli noll eftersom det är ett gränsvärde som går mot oändligheten.

Tror det också. Blir rätt intetsägande att sätta oändligheten på allt.

Inte oändligt nära. Godtyckligt nära.

Värdet blir givetvis noll till slut - dvs när den sista kärnan har sönderfalligt. Halveringstid använder man sig av eftersom man inte kan säga exakt när en kärna sönderfaller. Det går bara att uttala sig statistiskt om det, typ "inom den här tidsspannen kommer denna kärna att sönderfalla med en viss procentuell chans". Enskilda kärnor tycks sönderfalla helt slumpmässigt, men det tar generellt mindre tid för mycket instabila kärnor än för stabilare kärnor.

Om man istället hade använt sig av tiden det tar för den sista kärnan att sönderfalla så skulle man inte få något meningsfullt värde. Oddsen för att kärnan sönderfaller ökar hela tiden, men den blir aldrig 100 %. Det kan skilja sig bokstavligen miljontals år mellan en kärna som sönderfaller snabbt gentemot en som sönderfaller långsamt (exakt samma slags atomkärna, två olika fall).

Tänk dig: Hur lång tid tar det för mig att slå en sexa om jag kastar tärning? Oddsen är 1/6. Men detta medför ju inte att du kan säga exakt när du slår en sexa. Du kan ha en jävligt dålig dag och inte få en sexa på 100 kast, eller så kan du ha jättetur och få en sexa direkt. Däremot kan du räkna ut oddsen och fördela den på din kastfrekvens - detta ger dig en "halveringstid" som kommer att stämma om du kastar tex tusen tärningar samtidigt.

Halveringstid är ett ofta använt uttryck som berättar när halten av något halverats. Halveringstid används inte enbart när det gäller radiokemi utan används även i mer traditionella uppskattningar av olika kemikaliers livslängd.

Halveringstiden är ett enkelt matematiskt uttryck som berättar för oss hur snabbt ett "ämne försvinner" vilket egentligen innebär att ämnet övergår till något annat. Den absoluta nollpunkten dvs när ämnets ursprungliga koncentration efter ett antal halveringar ligger på "noll" är oftast ointressant både matematiskt och sett ur ett riskbedömningsperspektiv.

Ur en rent praktisk synvinkel är det betydligt intressantare att använda halveringstiden för att räkna ut hur lång tid det tar för ett ämne att få sin koncentration att sjunka med t ex 95 %.