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Calcolatore del tempo di dimezzamento

Risolvi i problemi di emivita in ogni direzione: quanto ne resta dopo un certo tempo, quanto ce n’era all’inizio, quanto dura un decadimento oppure qual è l’emivita (il tempo di dimezzamento). Inserisci le quantità in qualsiasi unità e i tempi da secondi ad anni; il risultato mostra anche il numero di emivite trascorse e la vita media.

Esempi rapidi

In qualsiasi unità (grammi, mg, atomi, becquerel), purché le due quantità usino la stessa.

Carbonio-14: 5.730 anni. Iodio-131: 8,02 giorni.

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Risultato88,61 (88,61% della quantità iniziale)
Quantità residua
88,6062
Quantità iniziale
100
Quota residua
88,6062%
Emivite trascorse
0,1745
Tempo trascorso
1000 yr
Emivita
5730 yr
Vita media (τ = T ÷ ln 2)
8266,64 yr

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      Formula

      Quantità residua: N = N₀ × (½)^(t ÷ T)
      Quantità iniziale: N₀ = N × 2^(t ÷ T)
      Tempo trascorso: t = T × log₂(N₀ ÷ N)
      Emivita: T = t ÷ log₂(N₀ ÷ N)
      Costante di decadimento: λ = ln 2 ÷ T; vita media: τ = T ÷ ln 2 ≈ 1,4427 × T

      Come si usa

      1. Scegli che cosa vuoi calcolare.
      2. Inserisci le quantità nella stessa unità, qualunque sia: grammi, milligrammi, atomi o becquerel.
      3. Inserisci i tempi, scegliendo un’unità per ciascuno; non devono coincidere.
      4. Leggi il risultato e il numero di emivite; controllalo con il riepilogo dei dimezzamenti qui sotto.

      Esempi svolti

      100 g di carbonio-14 dopo 1.000 anni: N = 100 × (½)^(1.000 ÷ 5.730)

      Risultato
      88,61 (88,61% della quantità iniziale)
      Quantità residua
      88,6062
      Emivite trascorse
      0,1745
      Vita media (τ = T ÷ ln 2)
      8266,64 yr

      Quanto tempo serve perché il carbonio-14 scenda da 100 a 25? log₂(100 ÷ 25) = 2 emivite

      Risultato
      11.460 anni
      Tempo trascorso
      11.460 yr
      Emivite trascorse
      2
      Quota residua
      25%

      50 mCi di iodio-131 (emivita di 8,02 giorni) dopo 20 giorni

      Risultato
      8,877 (17,75% della quantità iniziale)
      Quantità residua
      8,8771

      80 g decadono a 10 g in 24 ore: tre dimezzamenti, quindi l’emivita è di 8 ore

      Risultato
      8 ore
      Emivita
      0,0009126 yr
      Emivite trascorse
      3

      Quantità iniziale se restano 12,5 g dopo 17.190 anni di decadimento del carbonio-14 (3 emivite)

      Risultato
      100
      Quantità iniziale
      100

      200 mg di caffeina dopo 12 ore, con un’emivita di 5 ore

      Risultato
      37,89 (18,95% della quantità iniziale)
      Quantità residua
      37,8929

      I dimezzamenti in breve

      Dopo 1 emivita resta il 50%, dopo 2 il 25%, dopo 3 il 12,5%, dopo 4 il 6,25%, dopo 5 il 3,125%, dopo 7 circa lo 0,78% e dopo 10 circa lo 0,098%. Se il tempo è un numero intero di emivite, puoi controllare il risultato a mente.

      Emivite più comuni

      Carbonio-14: 5.730 anni, il valore usato nella maggior parte dei problemi di datazione dei libri di testo. Le età al radiocarbonio pubblicate si indicano ancora, per convenzione, con la vecchia emivita di Libby di 5.568 anni e poi si calibrano, quindi le datazioni di laboratorio differiscono da questo semplice calcolo. Iodio-131: 8,02 giorni. Uranio-238: circa 4,47 miliardi di anni.

      L’idea vale anche oltre la radioattività: il corpo elimina molti farmaci con un’emivita grosso modo costante. Quella della caffeina si indica di solito intorno alle 5 ore, ma varia molto da persona a persona.

      Domande frequenti

      Come si calcola l’emivita?

      Dividi il tempo trascorso per il log₂ del rapporto tra la quantità iniziale e quella residua. 80 g che scendono a 10 g in 24 ore: log₂(8) = 3, quindi T = 24 ÷ 3 = 8 ore.

      Quanto carbonio-14 resta dopo 1.000 anni?

      L’88,61%: 100 × (½)^(1.000 ÷ 5.730) = 88,61.

      Quanto ci vuole perché decada il 75% di un campione?

      Due emivite, perché resta il 25%. Per il carbonio-14 sono 11.460 anni.

      Che differenza c’è tra emivita e vita media?

      L’emivita è il tempo necessario perché ne decada la metà. La vita media, il tempo medio di sopravvivenza di un atomo, è più lunga di un fattore 1/ln 2 ≈ 1,443: 8.267 anni per il carbonio-14.

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