ครึ่งชีวิต (Half-life) คือ เวลาที่สารกัมมันตรังสีใช้ในการสลายตัวจนเหลือครึ่งหนึ่งของปริมาณเดิม ครึ่งชีวิตเป็นสมบัติเฉพาะของสารกัมมันตรังสีแต่ละชนิด ไม่ขึ้นกับปริมาณของสารกัมมันตรังสีหรือสภาพแวดล้อม
ครึ่งชีวิตของสารกัมมันตรังสีสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรดังนี้
1 | t1/2 = ln2 / λ |
โดยที่
- t1/2 คือ ครึ่งชีวิต (หน่วยเป็นชั่วโมง)
- ln2 คือ ลอการิทึมธรรมชาติของ 2 (ประมาณ 0.693)
- λ คือ ค่าคงที่การสลายตัว (หน่วยเป็นชั่วโมง-1)
ตัวอย่างเช่น ครึ่งชีวิตของไอโซโทปกัมมันตรังสียูเรเนียม-238 มีค่าประมาณ 4.5 พันล้านปี หมายความว่า เมื่อเวลาผ่านไป 4.5 พันล้านปี ปริมาณของยูเรเนียม-238 จะเหลือครึ่งหนึ่งของปริมาณเดิม
ปัจจัยที่มีผลต่อครึ่งชีวิต
ครึ่งชีวิตเป็นสมบัติเฉพาะของสารกัมมันตรังสีแต่ละชนิด ไม่ขึ้นกับปริมาณของสารกัมมันตรังสีหรือสภาพแวดล้อม
ประโยชน์ของครึ่งชีวิต
ครึ่งชีวิตมีประโยชน์ในการประยุกต์ใช้ทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เช่น
- การหาอายุของหินและซากดึกดำบรรพ์ โดยใช้หลักการครึ่งชีวิตของไอโซโทปกัมมันตรังสีที่พบในหินและซากดึกดำบรรพ์
- การวินิจฉัยและรักษาโรค โดยใช้สารกัมมันตรังสีที่มีครึ่งชีวิตสั้นๆ เพื่อตรวจหาและทำลายเซลล์มะเร็ง
- การผลิตพลังงาน โดยใช้สารกัมมันตรังสีเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า
สรุป
ครึ่งชีวิตคือ เวลาที่สารกัมมันตรังสีใช้ในการสลายตัวจนเหลือครึ่งหนึ่งของปริมาณเดิม ครึ่งชีวิตเป็นสมบัติเฉพาะของสารกัมมันตรังสีแต่ละชนิด ไม่ขึ้นกับปริมาณของสารกัมมันตรังสีหรือสภาพแวดล้อม