Media vida


La vida media (símbolo t 1⁄2 ) es el tiempo necesario para que una cantidad se reduzca a la mitad de su valor inicial. El término se usa comúnmente en física nuclear para describir la rapidez con la que los átomos inestables experimentan la desintegración radiactiva o cuánto tiempo sobreviven los átomos estables. El término también se usa de manera más general para caracterizar cualquier tipo de decaimiento exponencial o no exponencial . Por ejemplo, las ciencias médicas se refieren a la vida media biológica de las drogas y otras sustancias químicas en el cuerpo humano. Lo contrario de la vida media es duplicar el tiempo .

El término original, período de vida media , que data del descubrimiento del principio por Ernest Rutherford en 1907, se redujo a la vida media a principios de la década de 1950. [1] Rutherford aplicó el principio de la vida media de un elemento radiactivo a los estudios de determinación de la edad de las rocas midiendo el período de desintegración del radio a plomo-206 .

La vida media es constante durante la vida útil de una cantidad que decae exponencialmente y es una unidad característica de la ecuación de decadencia exponencial. La tabla adjunta muestra la reducción de una cantidad en función del número de vidas medias transcurridas.

Una vida media generalmente describe la desintegración de entidades discretas, como los átomos radiactivos. En ese caso, no funciona utilizar la definición que establece que "la vida media es el tiempo necesario para que se descomponga exactamente la mitad de las entidades". Por ejemplo, si solo hay un átomo radiactivo y su vida media es de un segundo, no quedará "la mitad de un átomo" después de un segundo.

En cambio, la vida media se define en términos de probabilidad : "La vida media es el tiempo necesario para que exactamente la mitad de las entidades decaigan en promedio ". En otras palabras, la probabilidad de que un átomo radiactivo decaiga dentro de su vida media es del 50%. [2]

Por ejemplo, la imagen de la derecha es una simulación de muchos átomos idénticos sometidos a desintegración radiactiva. Tenga en cuenta que después de una vida media no queda exactamente la mitad de los átomos, solo aproximadamente , debido a la variación aleatoria en el proceso. Sin embargo, cuando hay muchos átomos idénticos en descomposición (recuadros de la derecha), la ley de los grandes números sugiere que es una muy buena aproximación decir que la mitad de los átomos permanecen después de una vida media.


Simulación de muchos átomos idénticos que experimentan desintegración radiactiva, comenzando con 4 átomos por caja (izquierda) o 400 (derecha). El número en la parte superior es cuántas vidas medias han transcurrido. Tenga en cuenta la consecuencia de la ley de los grandes números : con más átomos, la desintegración general es más regular y más predecible.
Vida media demostrada usando dados en un experimento en el aula