放射性半減期 計算ツール
放射性半減期の詳しい解説
放射性同位体は一定の確率で崩壊するため、残存量は指数関数的に減少します。半減期をT、経過時間をtとすると、残存率は 0.5^(t/T) で表されます。炭素14の半減期5,730年に対して1,000年経過した場合、0.5^(1000/5730) ≒ 88.7%が残っている計算です。半減期を1回経過するごとに半分になるため、2回で25%、3回で12.5%、10回経過すると約0.1%になります。この性質が年代測定に利用されます。炭素14法では、生物が死んで炭素の取り込みが止まった後の減少量から経過年数を推定し、およそ5万年前までの測定が可能です。より古い年代にはウラン・鉛法(半減期45億年)など、より長い半減期の同位体が使われます。医療分野では、テクネチウム99m(半減期6時間)のように短半減期の核種が検査に用いられ、体内に長く残らない設計になっています。
このツールの使い方
対象核種の半減期と経過時間を、同じ単位(年なら年、時間なら時間)で入力すると、残存率がパーセントで表示されます。半減期の値は核種ごとに決まっており、炭素14は5,730年、ヨウ素131は8日、テクネチウム99mは6時間です。
よくある間違い・注意点
- 単位を揃えない — 半減期と経過時間は同じ単位で入力してください。年と日を混ぜると誤った結果になります。
- 半減期2回でゼロになると考える — 2回経過で25%、3回で12.5%です。指数的に減るため完全にゼロにはなりません。
よくある質問(FAQ)
炭素14年代測定の限界は?
およそ5万年前までです。それ以前は残存量が少なすぎて測定精度が落ちます。
半減期は変えられますか?
通常の化学的・物理的操作では変わりません。核種固有の定数です。
10回の半減期で何%残りますか?
約0.098%です。おおむね1,000分の1になります。
※本ツールの計算結果は概算です。税務・医療・法律にかかわる判断は、税理士・医師・弁護士など専門家にご相談ください。