Simulatore di decadimento per tempo di dimezzamento

Cos'è la vita media?

La vita media è il tempo necessario affinché la metà di una sostanza radioattiva (o qualsiasi quantità soggetta a decadimento esponenziale) si disintegri. Dopo una vita media, rimane il 50%. Dopo due vite medie, il 25%. Dopo tre, il 12,5%, e così via. Il concetto si applica al decadimento radioattivo, al metabolismo dei farmaci nell'organismo, alle velocità di reazione chimica e persino al decadimento della popolarità dei contenuti su Internet.

Il decadimento segue una curva esponenziale: N(t) = N0 × (1/2)^(t/t_half), dove N0 è la quantità iniziale, t è il tempo trascorso e t_half è la vita media. Ogni sostanza ha una vita media caratteristica che è costante indipendentemente dalla temperatura, dalla pressione o dalla quantità presente.

Come funzionano i calcoli della vita media

Dati due qualsiasi dei tre valori (quantità iniziale, quantità finale e tempo trascorso), più la vita media, è possibile calcolare il valore mancante. I calcoli comuni includono: quanto rimane dopo un determinato tempo, quanto tempo ci vuole finché rimanga solo una quantità specifica e qual è la vita media dati quantità misurate in due momenti diversi.

Come usare questo strumento

Inserire la vita media, la quantità iniziale e il tempo trascorso (per trovare la quantità rimanente) oppure la quantità rimanente desiderata (per trovare il tempo necessario). Lo strumento genera anche una curva di decadimento che mostra come la quantità diminuisce nel corso di più vite medie.

Esempi di vita media

• Carbonio-14: 5.730 anni. Usato per la datazione archeologica di materiali organici fino a circa 50.000 anni fa.
• Iodio-131: 8,02 giorni. Usato nel trattamento del cancro alla tiroide e nell'imaging medico.
• Uranio-238: 4,47 miliardi di anni. Usato per la datazione geologica delle rocce e della Terra stessa.
• Caffeina nell'organismo: 3-5 ore. La metà della caffeina del caffè mattutino è smaltita entro il pranzo.

Domande frequenti

Una sostanza si decade mai completamente a zero?

Matematicamente, il decadimento esponenziale non raggiunge mai esattamente zero — si avvicina asintoticamente. In pratica, dopo circa 10 vite medie (quando rimane meno dello 0,1%), la sostanza è considerata praticamente esaurita. Per i materiali radioattivi, i singoli atomi decadono casualmente, quindi a quantità molto piccole, gli ultimi atomi decadranno eventualmente tutti.

La vita media può essere modificata o controllata?

Per il decadimento radioattivo, la vita media è una proprietà fissa di ciascun isotopo e non può essere modificata da temperatura, pressione, reazioni chimiche o qualsiasi processo fisico ordinario. Questa costanza è ciò che rende affidabili i metodi di datazione radioattiva. Le vite medie dei farmaci nell'organismo possono variare con la funzione epatica, l'età e altri farmaci.