Maßeinheiten für das Abklingen von Radioaktivität

Für einen radioaktiven Stoff (nicht für ein Gemisch) sind folgende Größen Konstanten, die angeben, wie schnell er zerfällt:

Größe	Einheit	Abk.	Anmerkung
Halbwertszeit	Sekunden	s	In dieser Zeit ist im Durchschnitt die Hälfte der betrachteten radioaktiven Atomkerne zerfallen.
	Minuten	min
	Stunden	h
	Tage	d
	Jahre	a
Zerfallskonstante (auch Abklingkonstante genannt)	Anteil pro Sekunde	1/s	= wie viele Atome in einer kleinen Zeitspanne zerfallen, hochgerechnet auf 1 Sekunde = ln 2 durch Halbwertszeit ≈ 0,693 durch Halbwertszeit
mittlere Lebensdauer	Sekunden	s	= Kehrwert der Zerfallskonstante = Halbwertszeit durch ln 2 ≈ durch 0,693
	Minuten	min
	Stunden	h
	Tage	d
	Jahre	a
Zerfallsbreite	Elektronenvolt	eV	für extrem kurze Halbwertszeiten 1 eV ≈ 0,46 fs 1 keV ≈ 0,46 as ...

Verwendung

nicht nur für radioaktive Atomkerne, sondern für auch für andere instabile Teilchen
Meist wird die Halbwertszeit angegeben. Die anderen Größen braucht man nur in physikalischen Formeln, z. B. zur Umrechnung der Halbwertszeit in Becquerel pro Kilogramm des radioaktiven Stoffes.
Man könnte statt der Halbwertszeit auch angeben, wie viel Prozent pro Sekunde (oder Tag oder Jahr) zerfallen. Das wäre prinzipiell auch leicht verständlich, ist aber unüblich, evtl. wegen folgender Nachteile:
- Bei langlebigen radioaktiven Stoffen treten sehr kleine Zahlen auf, die nicht mehr so leicht und laientauglich angegeben werden können.
- mögliche Verwechslung mit der Zerfallskonstante, welche exakt nur bis zum ersten Zerfall gilt – danach bezieht sie sich auf die verbleibende Menge der noch nicht zerfallenen Atome.

Teilchen bzw. Isotop	Halbwertszeit	Zerfallskonstante	Zerfälle pro Zeit
W-Boson	2·10⁻²⁵ Sekunden	3,5·10²⁴/s	100%/s
Beryllium-8	80 as	10¹⁶/s	100%/s	=	0,86%/as
Polonium-212	0,3 µs	2,3·10⁶/s	100%/s	=	90%/µs
Thorium-223	0,6 Sekunden	1,15/s	0,69/s	=	69%/s
Radon-219	3,96 Sekunden	0,175/s	0,161/s	=	16,1%/s
Polonium-218	3,1 Minuten	3,73·10⁻³/s	3,72·10⁻³/s	=	0,37%/s
Radon-222	3,82 Tage	2,1·10⁻⁶/s	2,1·10⁻⁶/s	=	16,6%/Tag
Jod-131	8,02 Tage	10⁻⁶/s	10⁻⁶/s	=	8,3%/Tag
Tritium (Wasserstoff-3)	12,33 Jahre	1,8·10⁻⁹/s	1,8·10⁻⁹/s	=	5,5%/Jahr
Cäsium-137	30,17 Jahre	7,3·10⁻¹⁰/s	7,3·10⁻¹⁰/s	=	2,3%/Jahr
Kohlenstoff-14	5730 Jahre	3,8·10⁻¹²/s	3,8·10⁻¹²/s	=	1,2·10⁻⁴/Jahr
Plutonium-239	24 110 Jahre	9,1·10⁻¹³/s	9,1·10⁻¹³/s	=	2,9·10⁻⁵/Jahr
Kalium-40	1,25 Mrd. Jahre	1,8·10⁻¹⁷/s	1,8·10⁻¹⁷/s	=	5,6·10⁻¹⁰/Jahr
Uran-238	4,47 Mrd. Jahre	4,9·10⁻¹⁸/s	4,9·10⁻¹⁸/s	=	1,6·10⁻¹⁰/Jahr
Tellur-128	7,2·10²⁴ Jahre	3,1·10⁻³³/s	3,1·10⁻³³/s	=	9,6·10⁻²⁶/Jahr

Mit den Halbwertszeiten kann man (im Gegensatz zu den anderen Größen) schön rechnen:

Seite erstellt am 4.10.2020 – letzte Änderung am 17.11.2020