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Die Halbwertszeit an einem Beispiel erklären - so geht's

Der Begriff Halbwertszeit wird Ihnen wahrscheinlich in Verbindung mit radioaktivem Zerfall bekannt sein. Doch wissen Sie auch, was sich dahinter verbirgt? Hier erfahren Sie es anhand eines Beispiels.

Die Bedeutung der Halbwertszeit ist vielen Personen nicht ganz klar!
Die Bedeutung der Halbwertszeit ist vielen Personen nicht ganz klar!

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  • Physik
  • mathematische Grundlagen

Die Halbwertszeit

Die Halbwertszeit beschreibt die Zeitspanne, die nötig ist, bis sich ein exponentiell sinkender Wert halbiert hat. Bei radioaktiven Substanzen haben sich 50% der Atomkerne unter Absonderung von Strahlung in ein anderes Nukleid umgewandelt, welches wiederum radioaktiv sein kann.

  • Ein Beispiel aus der Tierwelt könnte die Ausrottung einer Tierart, ohne eingreifende Maßnahmen sein. Nehmen Sie an, das Tier sei ein Tiger oder ein Elefant. Tiger haben ein sehr wertvolles Fell, Elefanten Stoßzähne aus Elfenbein, die sehr begehrt sind.
  • Zu Beginn werden nur sehr wenige Wilderer auf die Jagd gehen und die Tiere jagen. Sie können die Felle oder die Stoßzähne für viel Geld auf dem Markt verkaufen. Dies lockt weitere Jäger an, die sehen, wie einfach und schnell sich lockeres Geld verdienen lässt.
  • Dieser Prozess wiederholt sich, die Zahl der Jäger wird weiter steigen und der Bestand an Tieren wird sich immer weiter reduzieren. Irgendwann ist der Zeitpunkt erreicht, an dem nur noch die Hälfte der ursprünglichen Tiere am Leben ist. Die Zeit, die bis dahin vergangen ist, ist die Halbwertszeit.

In der Realität werden natürlich Maßnahmen ergriffen, um diese bedrohten Tierarten zu schützen.

Ein weiteres Beispiel zur Halbwertszeit

Beispiel 2: Besonders interessant und wichtig ist die Halbwertszeit von radioaktiven Stoffen, die in den Reaktorunglücken von Tschernobyl oder Fukushima freigesetzt wurden.

  • Vielen ist nicht bewusst, dass solche Stoffe Halbwertszeiten von mehreren Jahrzehnten haben. Bei der Explosion von Tschernobyl wurde eine Aktivität von mehreren Trillionen Becquerel freigesetzt. Die Böden, die Atmosphäre und die Biomasse in dieser Region werden daher über Jahrhunderte verseucht sein. Häuser und ganze Landstriche werden für lange Zeit nicht mehr bewohnbar sein.
  • Insbesondere das radioaktive Caesium-137 hat eine Halbwertszeit von etwa 30 Jahren.
  • Bei radioaktiven Zerfällen kann man lediglich von einer Wahrscheinlichkeit für die Umwandlung eines Kerns in einer Zeiteinheit sprechen. In diesem Zusammenhang spricht man auch von einer Zerfallskonstante.

Vergessen Sie bei radioaktiven Zerfällen nicht: Die Halbwertszeit ist nach mehreren Jahrzehnten zwar erreicht, aufgrund des großen anfänglichen Ausstoßes an radioaktiven Substanzen ist die Umwelt aber immer noch stark verseucht!

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