Оглавление
- 1 Полураспад
- 1.1 Период полураспада
- 1.2 Вероятностный характер
- 1.3 Формулы для экспоненциального затухания
- 1.4 Период полураспада и порядок реакций
- 1.5 Распад в результате двух или более процессов
- 1.6 Примеры
- 1.7 Неэкспоненциальное затухание
- 1.8 Биологический период полураспада
- 1.9 Взаимосвязь биологического периода полураспада и распада в плазме крови
- 1.10 Примеры биологических периодов полураспада
- 1.11 Применение концепции периода полураспада
- 1.12 Период полураспада в эпидемиологии
- 1.13 Полный текст статьи:
- 2 Период полураспада
Полураспад
-
Период полураспада
- Время, необходимое для уменьшения количества вещества до половины от первоначального значения
- Используется в ядерной физике и других областях для описания экспоненциального затухания
- Период полураспада постоянен для экспоненциально убывающей величины
-
Вероятностный характер
- Период полураспада описывает распад отдельных объектов с вероятностью 50%
- В случае радиоактивного распада вероятность распада атома в течение периода полураспада составляет 50%
-
Формулы для экспоненциального затухания
- Экспоненциальный спад описывается формулами с использованием N0, N(t), t½, τ и λ
- t½ = ln(2)/λ = τ ln(2)
-
Период полураспада и порядок реакций
- В кинетике нулевого порядка период полураспада зависит от начальной концентрации и постоянной скорости
- В кинетике первого порядка период полураспада не зависит от начальной концентрации и равен ln(2)/k
- В кинетике второго порядка период полураспада зависит от начальной концентрации и постоянной скорости
-
Распад в результате двух или более процессов
- Фактический период полураспада T½ равен сумме периодов полураспада t1 и t2
- Для трех или более процессов формула аналогична
-
Примеры
- Радиоактивный распад: период полураспада варьируется в зависимости от типа атома и изотопа
- Ток в RC- или RL-цепях: период полураспада равен ln(2)RC или ln(2)L/R
- Химическая реакция: период полураспада реагента равен ln(2)/λ
-
Неэкспоненциальное затухание
- Период полураспада резко меняется в процессе распада
- В таких случаях используются термины “первый период полураспада”, “второй период полураспада” и т.д.
-
Биологический период полураспада
- Время, необходимое веществу для потери половины своей активности
- В медицине период полураспада описывает время достижения половины равновесного значения концентрации вещества в плазме крови
-
Взаимосвязь биологического периода полураспада и распада в плазме крови
- Биологический период полураспада вещества может отличаться от периода его распада в плазме крови из-за накопления в тканях, активных метаболитов и взаимодействия с рецепторами.
- Радиоактивные изотопы распадаются почти идеально в соответствии с кинетикой первого порядка, где константа скорости фиксирована.
- Выведение вещества из организма происходит в соответствии с более сложной химической кинетикой.
-
Примеры биологических периодов полураспада
- Биологический период полураспада воды в организме человека составляет от 9 до 10 дней, но может изменяться в зависимости от поведения и условий.
- Биологический период полураспада цезия в организме человека составляет от одного до четырех месяцев.
-
Применение концепции периода полураспада
- Концепция периода полураспада используется для пестицидов в растениях.
- Модели оценки риска и воздействия пестицидов основаны на информации о рассеивании пестицидов из растений и чувствительны к ней.
-
Период полураспада в эпидемиологии
- В эпидемиологии период полураспада может относиться к промежутку времени, за который число случаев заболевания во время вспышки болезни сокращается вдвое.
- Динамику вспышки можно смоделировать в геометрической прогрессии.