半減期

定義

半減期とは、放射性物質の量（または原子核の数）が、時間の経過とともに元の半分になるまでにかかる時間のことである。
この時間は物質ごとに決まっており、外部の条件にほとんど影響されない。

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たとえば、100個の原子があるとする。
半減期が1回経つと50個になり、さらにもう1回経つと25個になる。

つまり、「同じ時間ごとに半分に減っていく」と考えると理解しやすい。
減り方は一定の数ではなく、割合で決まるのが特徴である。

数式

時刻 \(t\) における原子の数 \(N\) は、次の式で表される。

\[N = N_0 \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{t}{T}}\]

ここで、
\(N\) は時刻 \(t\) の原子数
\(N_0\) は初めの原子数
\(T\) は半減期（s）
\(t\) は経過時間（s）である。

ポイント

• 半減期は物質ごとに決まっており、温度や圧力では変わらない
• 減少は「一定量」ではなく「一定割合（半分）」で進む
• 回数で考えると理解しやすく、\(n\)回後は \(\left(\frac{1}{2}\right)^n\) になる