2) 0
3) 1/8
4) 1/4 (+)
Период полураспада — это время, за которое распадается половина исходных радиоактивных ядер, а количество нераспавшихся ядер уменьшается до 1/2 от первоначального значения. При каждом последующем периоде полураспада сохраняется половина уже оставшегося количества, поэтому после двух периодов: N = N0 × (1/2)2 = N0/4. Следовательно, правильный ответ — 1/4, то есть 25% исходного числа ядер.
Радиоактивный распад подчиняется экспоненциальному закону и определяется постоянной распада радионуклида. Важно не вычитать две половины из исходного количества, а последовательно уменьшать остаток: после первого периода остается 1/2, после второго — половина от 1/2, то есть 1/4. Активность препарата при неизменном радионуклидном составе также пропорциональна числу нераспавшихся ядер, поэтому за два физических периода полураспада она снизится до 25% исходной активности.
| Число периодов полураспада | Оставшаяся доля ядер | Оставшаяся доля активности | Процент от исходного значения |
|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 1 | 100% |
| 1 | 1/2 | 1/2 | 50% |
| 2 | 1/4 | 1/4 | 25% |
| 3 | 1/8 | 1/8 | 12,5% |
| 4 | 1/16 | 1/16 | 6,25% |
| 5 | 1/32 | 1/32 | 3,125% |
Физический период полураспада является характеристикой конкретного радионуклида и не зависит от исходного количества вещества. При оценке остаточной активности в клинической практике необходимо отличать его от биологического периода полувыведения, связанного с выведением вещества из организма. Если учитываются оба процесса, применяют эффективный период полураспада, который отражает совместное влияние радиоактивного распада и биологической элиминации.