Calcula la desintegración radiactiva, la cantidad restante y la constante de desintegración a partir de la cantidad inicial, la vida media y el tiempo transcurrido.
Cálculo de desintegración radiactiva
Usa la misma unidad de tiempo para la vida media y el tiempo transcurrido.
Sobre la vida media y la desintegración radiactiva
La vida media, entendida aquí como período de semidesintegración, es el tiempo necesario para que una muestra radiactiva, una población de partículas inestables, un medicamento u otra cantidad que disminuye exponencialmente se reduzca a la mitad. No significa que cada átomo desaparezca en ese momento. La desintegración es probabilística a nivel de partículas, pero una población grande sigue una curva exponencial predecible. Esta calculadora usa la relación estándar N = N0 multiplicado por un medio elevado al cociente entre el tiempo transcurrido y la vida media. N0 es la cantidad inicial, N la restante, y ambos tiempos deben usar la misma unidad.
Cada vida media completa multiplica la cantidad por un medio. Tras una queda el 50 por ciento; tras dos, el 25 por ciento; tras tres, el 12.5 por ciento. Las fracciones de vida media funcionan igual. Si transcurren 1.5 vidas medias, queda aproximadamente el 35.36 por ciento. El modelo se aproxima continuamente a cero, pero nunca llega exactamente a cero en su forma matemática. Las mediciones reales pueden acabar indicando cero por los límites de detección de los instrumentos o porque la muestra contiene un número finito de átomos.
La constante de desintegración describe el mismo proceso de otra manera. Se representa con lambda y equivale al logaritmo natural de dos dividido entre la vida media. Una constante mayor indica una desintegración más rápida y, por tanto, una vida media más corta. La forma exponencial N = N0 × exp(-lambda × t) equivale a la forma basada en la vida media usada aquí. La calculadora muestra la cantidad restante y lambda para trasladar los resultados a modelos de química, física nuclear, farmacocinética y medioambiente.
Las cantidades pueden expresarse en gramos, kilogramos, moles, átomos, recuentos de actividad, concentración o cualquier otra magnitud coherente. Como la fórmula calcula una proporción, el resultado mantiene la unidad de la cantidad inicial. El tiempo puede estar en segundos, minutos, días, años u otra unidad, siempre que coincidan la vida media y el tiempo transcurrido. Una vida media en años no puede combinarse directamente con días transcurridos sin convertir las unidades.
Estos cálculos sirven para datación radiométrica, estudios de dosificación, planificación del almacenamiento de isótopos, experimentos con trazadores y ejercicios de clase. El modelo exponencial ideal supone un único proceso con probabilidad constante en el tiempo. Las cadenas de desintegración, la eliminación biológica multicompartimental, los cambios ambientales o las mezclas de isótopos pueden requerir modelos más detallados. En trabajos de radiación críticos para la seguridad, usa datos isotópicos medidos, incluye la incertidumbre y sigue orientación profesional cualificada en lugar de depender solo de una calculadora educativa.
Ejemplos de cálculo de vida media
Datos de entrada
Cantidad restante
Explicación
100 g, vida media de 10 años, transcurridos 20 años
25 g
Dos vidas medias reducen la muestra a una cuarta parte.
80 mg, vida media de 6 horas, transcurridas 6 horas
40 mg
Una vida media completa deja la mitad de la cantidad inicial.
500 átomos, vida media de 4 días, transcurridos 12 días
62.5 átomos esperados
Tres vidas medias dejan una octava parte de la población esperada.
Cómo usar la calculadora de vida media
Introduce la cantidad presente al inicio del período de desintegración.
Introduce la vida media y comprueba su unidad de tiempo.
Introduce el tiempo transcurrido en la misma unidad que la vida media.
Selecciona Calcular desintegración para ver la cantidad restante y la constante de desintegración.
Preguntas frecuentes sobre la vida media
¿Qué fórmula utiliza la calculadora?
Usa N = N0 × (1/2)^(t/T), donde T es la vida media. Equivale a la desintegración exponencial con lambda = ln(2)/T.
¿Puedo usar cualquier unidad de tiempo?
Sí, puedes usar segundos, horas, días o años. La vida media y el tiempo transcurrido deben expresarse en la misma unidad.
¿Puede la cantidad restante llegar a cero?
El modelo exponencial continuo se aproxima a cero sin alcanzarlo exactamente. En una muestra real finita pueden acabar sin quedar átomos sin desintegrar.
¿Qué es una constante de desintegración?
Es la tasa de probabilidad representada por lambda. Es inversamente proporcional a la vida media, por lo que una desintegración más rápida tiene una constante mayor.
¿La cantidad debe estar en gramos?
No, puedes usar cualquier unidad coherente de cantidad o actividad. La salida conserva el mismo tipo de unidad que el valor inicial.