เครื่องคิดเลขครึ่งชีวิต

คำนวณครึ่งชีวิต ปริมาณคงเหลือ เวลาที่ผ่านไป และค่าคงที่การสลายตัวของการสลายตัวของสารกัมมันตภาพรังสีด้วยสารละลายทีละขั้นตอน

สำหรับความช่วยเหลือด้านการเรียนรู้และการบ้าน — ตรวจสอบการคำนวณที่สำคัญอย่างอิสระ

ตรวจสอบโดย คณะกรรมการบรรณาธิการคณิตศาสตร์ CalculatorDrive · อัปเดตล่าสุด

เครื่องคิดเลข

หน่วยเวลา (ปี วัน ชั่วโมง ฯลฯ)

หน่วยเวลาเดียวกันกับครึ่งชีวิต

เลือกประเภทการคำนวณและป้อนค่าที่ต้องการเพื่อคำนวณครึ่งชีวิต จำนวนคงเหลือ เวลาที่ผ่านไป หรือจำนวนเงินเริ่มต้น

คำตอบสั้นๆ

ครึ่งชีวิตคือเวลาที่ครึ่งหนึ่งของปริมาณใช้ในการสลายตัว ปริมาณคงเหลือเป็นไปตาม N(t) = N₀ × (1/2)^(t/t½) — หลังจากผ่านไปครึ่งชีวิต จะเหลือ 50% หลังจากสอง 25%; หลังจากสาม 12.5% เครื่องคิดเลขนี้จะแก้สูตรสำหรับค่าใดก็ตามที่คุณไม่ทราบ: จำนวนคงเหลือ เวลาที่ผ่านไป จำนวนเริ่มต้น หรือครึ่งชีวิตเอง

ประเด็นสำคัญ

  • การเสื่อมสลายเป็นแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล ไม่ใช่เชิงเส้น ปริมาณไม่เคยถึงศูนย์เลย แต่จะเข้าใกล้มากขึ้นเรื่อยๆ ในแต่ละครึ่งชีวิต
  • ครึ่งชีวิตและค่าคงตัวสลายตัว (แล) อธิบายอัตราเดียวกันในสองวิธี: แล = ln(2) ÷ ครึ่งชีวิต
  • การเพิ่มเวลาที่ผ่านไปเป็นสองเท่าจะไม่เป็นสองเท่าของจำนวนเงินที่สูญเสียไป หลังจากผ่านไป 2 ครึ่งชีวิต จะเหลือ 25% ไม่ใช่ 0%
  • แบบจำลองทางคณิตศาสตร์เดียวกันนี้สลายกัมมันตภาพรังสี การกำจัดยาออกจากร่างกาย และกระบวนการใดๆ ที่เศษส่วนคงที่หายไปต่อหน่วยเวลา

เหลือเท่าใดหลังจากแต่ละครึ่งชีวิต

ครึ่งชีวิตผ่านไป เปอร์เซ็นต์ที่เหลืออยู่
0100%
150%
225%
312.5%
46.25%
53.125%

ตัวอย่างการทำงาน: การหาคู่คาร์บอน-14

ตัวอย่างจะคงคาร์บอน-14 ดั้งเดิมไว้ได้ 25% ครึ่งชีวิตของคาร์บอน-14 อยู่ที่ประมาณ 5,730 ปี ตัวอย่างมีอายุเท่าไหร่?

25% = (1/2)² — ผ่านไป 2 ครึ่งชีวิตพอดี

t = 2 × 5,730 ปี = 11,460 ปี

เมื่อเปอร์เซ็นต์ที่เหลือเป็นกำลังสะอาด 1/2 คุณสามารถข้ามลอการิทึมทั้งหมดและนับครึ่งชีวิตได้ สำหรับเปอร์เซ็นต์ที่ยุ่งกว่านั้น สูตรทั่วไป t = -ln(N/N₀) ÷ lam (ใช้ภายในโดยเครื่องคิดเลขนี้) จะจัดการกับเศษส่วนที่เหลืออยู่

ครึ่งชีวิตเทียบกับค่าคงที่การสลายตัว

แล = ln(2) / t₁/₂ data 0.6931 / t₁/₂

Half-life (t½) is the more intuitive number — "time for half to disappear" — while the decay constant (λ) is what actually plugs into the underlying exponential formula, N(t) = N₀ × e^(-λt). They describe the exact same physical process; picking one over the other is purely a matter of which is more convenient for the problem at hand.

ข้อผิดพลาดทั่วไปที่ควรหลีกเลี่ยง

  • การรักษาการสลายตัวเป็นเส้นตรง สมมติว่า 100 หน่วยโดยมีครึ่งชีวิต 10 ปี หมายถึง เหลือ 0 หน่วยหลังจาก 20 ปี เมื่อคำตอบที่แท้จริงคือ 25 หน่วย (2 ครึ่งชีวิต)
  • การผสมหน่วยเวลาระหว่างฟิลด์ - การเข้าสู่ครึ่งชีวิตในปี แต่เวลาที่ผ่านไปเป็นวันให้ผลลัพธ์ที่ไม่มีความหมาย
  • การคาดหวังว่าปริมาณที่สลายตัวจะถึงศูนย์พอดี - การสลายแบบเอกซ์โปเนนเชียลจะเข้าใกล้ศูนย์แบบไม่แสดงสัญญาณ แต่ในทางคณิตศาสตร์ไม่เคยมาถึงเลย
  • ครึ่งชีวิตที่สับสนกับอายุการใช้งานเฉลี่ย (1/แล) - อายุการใช้งานเฉลี่ยยาวนานกว่าครึ่งชีวิตประมาณ 44% และใช้ในบริบทที่แตกต่างกัน โดยหลักๆ คือฟิสิกส์

คำถามที่พบบ่อย

ครึ่งชีวิตคืออะไร?

ครึ่งชีวิตคือเวลาที่ต้องใช้ครึ่งหนึ่งของปริมาณในการสลายหรือเปลี่ยนรูป หลังจากผ่านไปครึ่งชีวิต 50% ยังคงอยู่ หลังจากสอง 25%; หลังจากสาม 12.5%

ครึ่งชีวิตปรากฏที่ไหน?

การสลายกัมมันตภาพรังสี เมแทบอลิซึมของยา การหาอายุของคาร์บอน และกระบวนการสลายแบบเอกซ์โปเนนเชียลใช้ครึ่งชีวิตเพื่ออธิบายว่าปริมาณจะลดลงเร็วแค่ไหน

ครึ่งชีวิตเกี่ยวข้องกับการสลายตัวแบบเอ็กซ์โปเนนเชียลอย่างไร

ปริมาณคงเหลือตามหลัง N(t) = N₀ × (1/2)^(t/t½) โดยที่ t½ คือครึ่งชีวิต นี่เป็นกรณีพิเศษของการสลายแบบเอ็กซ์โปเนนเชียลที่มีฐานครึ่งหนึ่ง

ครึ่งชีวิตบอกคุณได้ไหมเมื่อไม่เหลืออะไร?

ไม่ การสลายแบบเอกซ์โพเนนเชียลเข้าใกล้ศูนย์แบบไม่แสดงสัญญาณ ครึ่งชีวิตอธิบายว่าปริมาณลดลงอย่างรวดเร็วเพียงใด ไม่ใช่เมื่อถึงศูนย์พอดี

ฉันจะใช้เครื่องคำนวณครึ่งชีวิตนี้ได้อย่างไร

ป้อนจำนวนเงินเริ่มต้น ครึ่งชีวิต และเวลาที่ผ่านไป (หรือแก้หาค่าที่ไม่ทราบ) จากนั้นคลิกคำนวณเพื่อดูปริมาณหรือเวลาที่เหลือที่ต้องการ

การหาคู่คาร์บอน-14 ใช้ครึ่งชีวิตอย่างไร

คาร์บอน-14 มีครึ่งชีวิตประมาณ 5,730 ปี สิ่งมีชีวิตรักษาอัตราส่วนคาร์บอน-14 ต่อคาร์บอน-12 ให้คงที่ เมื่อมันตาย คาร์บอน-14 จะสลายตัวและอัตราส่วนนั้นจะลดลง การวัดปริมาณคาร์บอน-14 ที่เหลืออยู่และการแก้สูตรการสลายตัวของเวลาจะเผยให้เห็นอย่างคร่าว ๆ ว่าสิ่งมีชีวิตเสียชีวิตไปเมื่อใด ซึ่งเชื่อถือได้จนถึงประมาณ 50,000 ปี (ประมาณ 8-9 ครึ่งชีวิต) ซึ่งเกินกว่านั้นจะมีคาร์บอน-14 เหลือน้อยเกินไปที่จะวัดได้อย่างแม่นยำ

More math calculators