Період напіврозпаду радіоактивних елементів – що це таке та як його визначають? Формула періоду напіврозпаду. Визначення періоду напіврозпаду ізотопу, що довго живе.
Для характеристики швидкості розпаду радіоактивних елементіввикористовують особливу величину – період напіврозпаду. Для кожного радіоактивного ізотопу існує певний інтервал часу, протягом якого активність знижується вдвічі. Цей інтервал часу і називається період напіврозпаду.
Період напіврозпаду (Т½) - це час, протягом якого розпадається половина вихідної кількості радіоактивних ядер. Період напіврозпаду – величина строго індивідуальна для кожного радіоізотопу. У одного і того ж елемента можуть бути з різними періодаминапіврозпаду. Є з періодом піврозпаду від часток секунди до мільярдів років (від 3х10-7 з до 5х1015 років). Так для полонію-214 Т? дорівнює 1,6 · 10-4 с, для кадмію-113 - 9,3 х1015 років. Радіоактивні елементи поділяються на короткоживучі (період напіврозпаду обчислюється годинами та днями) - родон-220 - 54,5 с, вісмут-214 - 19,7 хв, ітрій-90 - 64 години, стронцій - 89 - 50,5 дня і довгоживучі ( період напіврозпаду обчислюється роками) – радій – 226 – 1600 років, плутоній-239 – 24390 років, реній-187 – 5х1010 років, калій-40 – 1,32х109 років.
З елементів, викинутих під час аварії на ЧАЕС, відзначимо періоди напіврозпаду наступних елементів: йод-131 – 8,05 дня, цезій-137 – 30 років, стронцій-90 – 29,12 років, плутоній –241 – 14,4 року, америцій -241 -
432 роки.
Для кожного радіоактивного ізотопу середня швидкість розпаду його ядер постійна, незмінна і характерна лише даного ізотопу. Кількість радіоактивних атомів будь-якого елемента, що розпадаються за проміжок часу, пропорційно загальної кількостііснуючих радіоактивних атомів.
де dN - кількість ядер, що розпадаються,
dt - проміжок часу,
N - кількість наявних ядер,
L – коефіцієнт пропорційності (постійна радіоактивного розпаду).
Постійна радіоактивного розпаду показує ймовірність розпаду атомів радіоактивної речовини за одиницю часу, характеризує частку атомів даного радіонукліда, що розпадаються за одиницю часу, тобто. постійна радіоактивного розпаду характеризує відносну швидкість розпаду ядер цього радіонукліду. Знак мінус (-l) показує, що кількість радіоактивних ядер зменшується з часом. Постійну розпаду виражають у зворотних одиницях часу: с-1, хв-1 і т.д. Величину, обернену до постійного розпаду (r=1/l), називають середньою тривалістю життя ядра.
Таким чином, закон радіоактивного розпаду встановлює, що за одиницю часу розпадається завжди одна і та ж частка ядер цього радіонукліду, що не розпалися. Математичний законрадіоактивного розпаду можна показати у вигляді формули: λt
Nt = No х е-λt,
де Nt - кількість радіоактивних ядер, що залишаються після закінчення часу t;
No - вихідна кількість радіоактивних ядер у час t;
е - основа натуральних логорифмів (=2,72);
L – постійна радіоактивного розпаду;
t – проміжок часу (рівний t-to).
Тобто. кількість ядер, що не розпалися, зменшується з часом за експонентом. За цією формулою можна розрахувати число атомів, що не розпалися, в даний момент часу. Для характеристики швидкості розпаду радіоактивних елементів практично замість постійної розпаду користуються періодом напіврозпаду.
Особливість радіоактивного розпаду у цьому, що ядра однієї й тієї ж елемента розпадаються в повному обсязі відразу, а поступово, у час. Момент розпаду кожного ядра може бути передбачений заздалегідь. Тому розпад будь-якого радіоактивного елемента підпорядковується статистичним закономірностям, носить імовірнісний характер і може бути математично визначений для великої кількостірадіоактивних атомів Іншими словами, розпад ядер відбувається нерівномірно – то більшими, то меншими порціями. З цього випливає практичний висновок, що при тому самому часі вимірювання числа імпульсів від радіоактивного препарату ми можемо отримати різні значення. Отже, для отримання вірних даних необхідно вимірювання однієї і тієї ж проби проводити не один, а кілька разів, і що більше, то точніше будуть результати.
Історія вивчення радіоактивності розпочалася 1 березня 1896 року, коли відомий французький учений випадково виявив дивність у випромінюванні солей урану. Виявилося, що фотопластинки, розташовані в одному ящику із зразком, засвічені. До цього призвело дивне випромінювання, яке мало високу проникаючу здатність, яке мало уран. Ця властивість виявилося у найважчих елементів, які завершують періодичну таблицю. Йому дали назву "радіоактивність".
Вводимо характеристики радіоактивності
Цей процес - мимовільне перетворення атома ізотопу елемента в інший ізотоп з одночасним виділенням елементарних частинок (електронів, ядер атомів гелію). Перетворення атомів виявилося мимовільним, що не потребує поглинання енергії ззовні. Основною величиною, що характеризує процес виділення енергії в ході, називають активність.
Активністю радіоактивного зразка називають ймовірну кількість розпадів цього зразка за одиницю часу. У міжнародній) одиницею виміру її названо беккерель (Бк). В 1 беккерель прийнято активність такого зразка, в якому в середньому відбувається 1 розпад на секунду.
А=λN, де λ- стала розпаду, N - число активних атомів у зразку.
Виділяють α, β, γ-розпади. Відповідні рівняння називають правилами усунення:
Тимчасовий інтервал у радіоактивності
Момент розвалу частки неможливо встановити даного конкретного атома. Для нього це радше «нещасний випадок», аніж закономірність. Виділення енергії, що характеризує цей процес, визначають як активність зразка.
Помічено, що вона з часом змінюється. Хоча окремі елементидемонструють дивовижну сталість ступеня випромінювання, існують речовини, активність яких зменшується у кілька разів досить короткий проміжок часу. Дивовижна різноманітність! Чи можливо знайти закономірність у цих процесах?
Встановлено, що є час, протягом якого рівно половина атомів даного зразка зазнає розпаду. Цей інтервал часу отримав назву "період напіврозпаду". У чому сенс запровадження цього поняття?
напіврозпаду?
Звісно ж, що з час, рівне періоду, рівно половина всіх активних атомів даного зразка розпадається. Але чи означає це, що за два періоди напіврозпаду всі активні атоми повністю розпадуться? Зовсім немає. Через певний момент у зразку залишається половина радіоактивних елементів, через такий же проміжок часу з атомів, що залишилися, розпадається ще половина, і так далі. При цьому випромінювання зберігається довгий час, Що значно перевищує період напіврозпаду. Отже, активні атоми зберігаються у зразку незалежно від випромінювання
Період напіврозпаду - це величина, яка залежить виключно від властивостей цієї речовини. Значення величини визначено багатьом відомих радіоактивних ізотопів.
Таблиця: «Напівперіод розпаду окремих ізотопів»
| Назва | Позначення | Вид розпаду | Період напіврозпаду |
0,001 секунд |
|||
бета, гама | |||
альфа, гама | |||
альфа, гама | 4,5 млрд років |
Визначення періоду напіврозпаду виконано експериментально. У ході лабораторних досліджень багаторазово проводиться вимір активності. Оскільки лабораторні зразки мінімальних розмірів (безпека дослідника понад усе), експеримент проводиться з різним інтервалом часу, багаторазово повторюючись. В його основу покладено закономірність зміни активності речовин.
З метою визначення періоду напіврозпаду проводиться вимірювання активності даного зразка у певні проміжки часу. З урахуванням того, що даний параметр пов'язаний з кількістю атомів, що розпалися, використовуючи закон радіоактивного розпаду, визначають період напіврозпаду.
Приклад визначення для ізотопу
Нехай кількість активних елементів досліджуваного ізотопу в даний час дорівнює N, інтервал часу, протягом якого ведеться спостереження t 2 - t 1 , де моменти початку і закінчення спостереження досить близькі. Припустимо, що n - число атомів, що розпалися в даний часовий інтервал, тоді n = KN(t 2 - t 1).
У цьому виразі K = 0,693/T½ - коефіцієнт пропорційності, що називається константою розпаду. T½ - період напіврозпаду ізотопу.
Приймемо часовий інтервал за одиницю. При цьому K = n/N вказує частку присутніх ядер ізотопу, що розпадаються в одиницю часу.
Знаючи величину константи розпаду, можна визначити напівперіод розпаду: T½ = 0,693/K.
Звідси випливає, що за одиницю часу розпадається не певна кількість активних атомів, а певна їхня частка.
Закон радіоактивного розпаду (ЗРР)
Період напіврозпаду покладено основою ЗРР. Закономірність виведена Фредеріко Содді та Ернестом Резерфордом на основі результатів експериментальних досліджень 1903 року. Дивно, що багаторазові виміри, виконані за допомогою приладів, далеких від досконалості, в умовах початку ХХ століття, призвели до точного та обґрунтованого результату. Він став основою теорії радіоактивності. Виведемо математичну запис закону радіоактивного розпаду.
Нехай N 0 – кількість активних атомів на даний момент часу. Після закінчення інтервалу часу t нерозпадаються залишаться N елементів.
На час, рівному періоду напіврозпаду, залишиться рівно половина активних елементів: N=N 0 /2.
Після ще одного періоду напіврозпаду у зразку залишаються: N=N 0 /4=N 0 /2 2 активних атомів.
Після часу, що дорівнює ще одному періоду напіврозпаду, зразок збереже тільки: N=N 0 /8=N 0 /2 3 .
На момент часу, коли мине n періодів напіврозпаду, у зразку залишиться N=N 0 /2 n активних частинок. У цьому вся виразі n=t/T½: відношення часу дослідження на період напіврозпаду.
ЗРР має дещо інший математичний вираз, зручніший у розв'язанні задач: N=N 0 2 - t/ T½ .
Закономірність дозволяє визначити, окрім періоду напіврозпаду, кількість атомів активного ізотопу, що не розпалися в даний момент часу. Знаючи кількість атомів зразка на початку спостереження, за деякий час можна визначити час життя даного препарату.
Визначити період напіврозпаду формула закону радіоактивного розпаду допомагає лише за наявності певних параметрів: числа активних ізотопів у зразку, що довідатися досить складно.
Наслідки закону
Записати формулу ЗРР можна, використовуючи поняття активності та маси атомів препарату.
Активність пропорційна кількості радіоактивних атомів: A=A 0 .2 -t/T . У цій формулі А 0 – активність зразка у початковий момент часу, А – активність після закінчення t секунд, Т – період напіврозпаду.
Маса речовини може бути використана у закономірності: m=m 0 .2 -t/T
Протягом будь-яких рівних проміжків часу розпадається абсолютно однакова частка радіоактивних атомів, що є в даному препараті.
Межі застосування закону
Закон у всіх сенсах є статистичним, визначаючи процеси, які у мікросвіті. Зрозуміло, період напіврозпаду радіоактивних елементів - величина статистична. Імовірнісний характер подій в атомних ядрах передбачає, що довільне ядро може розвалитися будь-якої миті. Передбачити подію неможливо, можна лише визначити її ймовірність на даний момент часу. Як наслідок, період напіврозпаду не має сенсу:
- для окремого атома;
- для зразка мінімальної маси.
Час життя атома
Існування атома в його первісному стані може тривати секунду, а може й мільйони років. Говорити про час життя цієї частки також не доводиться. Ввівши величину, що дорівнює середньому значенню часу життя атомів, можна вести розмову про існування атомів радіоактивного ізотопу, наслідки радіоактивного розпаду. Період напіврозпаду ядра атома залежить від властивостей даного атома і залежить від інших величин.
Чи можна вирішити проблему: як знайти період напіврозпаду, знаючи середній час життя?
Визначити період напіврозпаду формула зв'язку середнього часу життя атома та постійного розпаду допомагає не менше.
τ= T 1/2 /ln2= T 1/2 /0,693=1/ λ.
У цьому записі τ – середній час життя, λ – постійна розпаду.
Використання періоду напіврозпаду
Застосування ЗРР визначення віку окремих зразків отримало широке розповсюдженняу дослідженнях кінця ХХ століття. Точність визначення віку копалин артефактів настільки зросла, що може дати уявлення час життя за тисячоліття до нашої ери.
Копалини органічних зразків заснований на зміні активності вуглецю-14 (радіоактивного ізотопу вуглецю), що присутній у всіх організмах. Він потрапляє в живий організм у процесі обміну речовин і міститься в ньому у певній концентрації. Після смерті обмін речовин з довкіллямприпиняється. Концентрація радіоактивного вуглецю знижується внаслідок природного розпаду, активність зменшується пропорційно.
За наявності такого значення, як період напіврозпаду, формула закону радіоактивного розпаду допомагає визначити час із припинення життєдіяльності організму.
Ланцюжки радіоактивного перетворення
Дослідження радіоактивності проводилися в лабораторних умов. Дивовижна здатність радіоактивних елементів зберігати активність протягом години, доби і навіть років не могла не викликати подиву у фізиків початку ХХ століття. Дослідження, наприклад, торію, супроводжувалися несподіваним результатом: у закритій ампулі активність його була значною. За найменшого подиху вона падала. Висновок виявився простим: перетворення торію супроводжується виділенням радону (газ). Всі елементи в процесі радіоактивності перетворюються на зовсім іншу речовину, що відрізняється і фізичними, і хімічними властивостями. Ця речовина, у свою чергу, також нестабільна. В даний час відомо три ряди аналогічних перетворень.
Знання про такі перетворення вкрай важливі щодо часу недоступності зон, заражених у процесі атомних і ядерних досліджень чи катастроф. Період напіврозпаду плутонію – залежно від його ізотопу – лежить в інтервалі від 86 років (Pu 238) до 80 млн років (Pu 244). Концентрація кожного ізотопу дає уявлення про період знезараження території.
Найдорожчий метал
Відомо, що в наш час є метали значно дорожчі, ніж золото, срібло та платина. До них і плутоній. Цікаво, що у природі створений у процесі еволюції плутоній не зустрічається. Більшість елементів отримано у лабораторних умовах. Експлуатація плутонію-239 ядерних реакторахдала можливість йому стати надзвичайно популярним у наші дні. Отримання достатньої для використання в реакторах кількості даного ізотопу робить його практично безцінним.
Плутоній-239 виходить у природних умовах як наслідок ланцюжка перетворень урану-239 у нептуній-239 (період напіврозпаду – 56 годин). Аналогічний ланцюжок дозволяє накопичити плутоній у ядерних реакторах. Швидкість появи необхідної кількостіперевищує природну в мільярди разів.
Застосування в енергетиці
Можна багато говорити про недоліки атомної енергетики та про «дива» людства, яке практично будь-яке відкриття використовує для знищення собі подібних. Відкриття плутонію-239, який здатний брати участь у дозволило використовувати його як джерело мирної енергії. Уран-235, що є аналогом плутонію, зустрічається на Землі вкрай рідко, виділити його значно складніше, ніж отримати плутоній.
Вік Землі
Радіоізотопний аналіз радіоактивних ізотопів елементів дає більш точне уявлення про час життя того чи іншого зразка.
Використання ланцюжка перетворень "уран - торій", що містяться в земної коридає можливість визначити вік нашої планети. Відсоткове співвідношення цих елементів у середньому по всій земній корі є основою цього методу. За останніми даними, вік Землі становить 4,6 мільярда років.
Період напіврозпаду (T 1/2) - час, протягом якого квантовомеханічна система (ядро атома, елементарна частка, енергетичний рівень тощо) розпадається з ймовірністю 1/2. Якщо розглядається ансамбль незалежних частинок, то протягом одного періоду напіврозпаду кількість частинок, що залишилися, зменшується в середньому вдвічі.
Іноді період напіврозпаду називають також напівперіод розпаду.Але не слід вважати, що за два періоди напіврозпаду розпадуться всі частки, що є в початковий момент часу. Оскільки протягом кожного періоду напіврозпаду число частинок зменшується вдвічі, то після двох періодів залишиться чверть від початкового числа частинок, за 3 T 1/2 – одна восьма і т.д. Взагалі частка часток, що залишаються (або, точніше, ймовірність "виживання") pдля однієї частки), залежить від часу tнаступним чином:
Якщо для заданого моменту часу визначити число частинок, здатних до розпаду через N,а проміжок часу через t 2 - t 1, де t 1 та t 2 - досить близькі моменти часу (t 1 2), то кількість частинок, що розпадуться протягом цього часу складе n = λN (t 2 - t 1), де коефіцієнт пропорційності λ носить назву константи розпаду.Якщо рахувати інтервал часу спостереження (t 2 - t 1) рівним одиниці, то λ = n / Nі, отже, константа розпаду показує частку наявного числа частинок, що розпадаються в одиницю часу.
Період напіврозпаду, середній час життя і константа розпаду λ пов'язані наступними співвідношеннями:
Оскільки ln2 = 0,693... період напіврозпаду приблизно на 30% коротший, ніж середній (імовірний) час життя.
Найчастіше термін використовують як характеристику нестабільних ізотопів хімічних елементів. Величини періодів напіврозпаду для різних ізотопів різні, для одних ізотопів швидко розпадаються, період напіврозпаду може бути рівним мільйонним часткам секунди, а для інших ізотопів, таких як 238 або 232 він дорівнює 4,5 млрд. років і 14 млрд. років відповідно.
приклад
Можна підрахувати кількість ядер урану-238, які розпадаються протягом секунди. даній кількостіурану, наприклад, в одному кілограмі. Кількість будь-якого елемента в грамах чисельно рівна атомної маси(моль), містить, як відомо, 6? 23 жовтня атомів. Тому згідно з наведеною вище формулою n = λN (t 2 - t 1) знайдемо кількість ядер, що розпадаються щомиті (в одному році 365 ? 24 ? 60 ? 60 секунд):
Обчислення показують, що в одному кілограмі урану протягом однієї секунди розпадається близько дванадцяти мільйонів ядер. Незважаючи на таке величезне число, все ж таки швидкість перетворення мізерно мала. Справді, за секунду розпадається частка:
Таким чином, з наявної кількості урану в одну секунду розпадається частка, що дорівнює
Звертаючись знову до основного закону радіоактивного розпаду λN (t 2 - t 1), тобто. до того факту, що з наявного числа атомних ядер в одиницю часу розпадається та сама їх частка і, незважаючи на повну незалежність атомних ядер у речовині, можна сказати, що цей закон є статистичним у тому сенсі, що він не вказує, які саме атомні ядра розпадуться у цей час, а говорить лише про їх число. Деякі з атомних ядер розпадуться в найближчий момент, тоді як інші ядра зазнають перетворень значно пізніше. Безсумнівно, цей закон діє лише тоді, коли наявне число ядер досить велике. Але коли наявне число радіоактивних атомних ядер порівняно невелике закон радіоактивного розпаду може і виконуватися у всій суворості.
Парціальний період напіврозпаду
Деякі системи можуть розпадатися кількома каналами, наприклад ядроурану може розпадатися як шляхом поділу, і шляхом випромінювання альфа-частинок. Для кожного каналу можна визначити парціальний період напіврозпаду. Він має сенс періоду напіврозпаду, який був би в даній системі, якщо "вимкнути" всі канали розпаду, крім i-го.
Нехай ймовірність розпаду за i-мканалом (коефіцієнт розгалуження) дорівнює p i.Тоді парціальний період напіврозпаду по i-муканалу дорівнює
.Оскільки, за визначенням, то для будь-якого каналу розпаду.
>> Закон радіоактивного розпаду. Період напіврозпаду
§ 101 ЗАКОН РАДІОАКТИВНОГО РОЗПАДУ. ПЕРІОД НАПІВРОЗПАДУ
Радіоактивний розпад підпорядковується статистичному закону. Резерфорд, досліджуючи перетворення радіоактивних речовин, встановив досвідченим шляхом, що їх активність зменшується з часом. Про це йшлося у попередньому параграфі. Так, активність радону зменшується вдвічі вже через 1 хв. Активність таких елементів, як уран, торій і радій, теж зменшується з часом, але набагато повільніше. Для кожної радіоактивної речовини існує певний інтервал часу, протягом якого активність зменшується в 2 рази. Цей інтервал зветься період напіврозпаду. Період напіврозпаду Т – це час, протягом якого розпадається половина початкового числа радіоактивних атомів.
Спад активності, тобто числа розпадів на секунду, залежно від часу для одного з радіоактивних препаратів, зображений на малюнку 13.8. Період напіврозпаду цієї речовини дорівнює 5 діб.
Виведемо тепер математичну формузакону радіоактивного розпаду Нехай число радіоактивних атомів у початковий час (t= 0) дорівнює N 0 . Тоді після закінчення періоду напіврозпаду це число дорівнюватиме
Ще один такий же інтервал часу це число стане рівним:
Напіврозпад
Період напіврозпадуквантовомеханічної системи (частки, ядра, атома, енергетичного рівняі т. д.) - час T½ протягом якого система розпадається з ймовірністю 1/2. Якщо розглядається ансамбль незалежних частинок, то протягом одного періоду напіврозпаду кількість часток, що вижили, зменшиться в середньому в 2 рази. Термін застосуємо тільки до систем, що експоненційно розпадаються.
Не слід вважати, що за два періоди напіврозпаду розпадуться усі частки, взяті у початковий момент. Оскільки кожен період напіврозпаду зменшує кількість частинок, що вижили, вдвічі, за час 2 T½ залишиться чверть від початкового числа частинок, за 3 T½ - одна восьма і т. д. Взагалі, частка часток, що вижили (або, точніше, ймовірність виживання pдля цієї частки) залежить від часу tнаступним чином:
Період напіврозпаду, середній час життя і константа розпаду λ пов'язані наступними співвідношеннями:
.
Оскільки ln2 = 0,693… період напіврозпаду приблизно на 30 % коротший, ніж час життя.
Іноді період напіврозпаду називають напівперіодом розпаду.
приклад
Якщо позначити для цього часу кількість ядер здатних до радіоактивного перетворення через N, а проміжок часу через t 2 - t 1 , де t 1 та t 2 - досить близькі моменти часу ( t 1 < t 2), і число атомних ядер, що розкладаються, в цей відрізок часу через n, то n = KN(t 2 - t 1). Де коефіцієнт пропорційності K = 0,693/T½ називається константи розпаду. Якщо прийняти різницю ( t 2 - t 1) рівної одиниці, тобто інтервал часу спостереження дорівнює одиниці, то K = n/Nі, отже, константа розпаду показує частку від кількості атомних ядер, які зазнають розпаду в одиницю часу. Отже, розпад відбувається так, що в одиницю часу розпадається та сама частка від наявного числа атомних ядер, що визначає закон експоненційного розпаду.
Величини періодів напіврозпаду різних ізотопів різні; для деяких, особливо швидко розпадаються, період напіврозпаду може бути рівним мільйонним часткам секунди, а для деяких ізотопів, як уран 238 і торій 232, він дорівнює 4,498*10 9 і 1,389*10 10 років. Легко підрахувати число атомів урану 238, які зазнають перетворення в даній кількості урану, наприклад, в одному кілограмі протягом однієї секунди. Кількість будь-якого елемента в грамах, чисельно дорівнює атомній вазі, містить, як відомо, 6,02 * 1023 атомів. Тому згідно з наведеною вище формулою n = KN(t 2 - t 1) знайдемо число атомів урану, що розпадаються в одному кілограмі в одну секунду, маючи на увазі, що в році 365 * 24 * 60 * 60 секунд,
.Обчислення призводять до того, що в одному кілограмі урану протягом однієї секунди розпадається дванадцять мільйонів атомів. Незважаючи на таке величезне число, все ж таки швидкість перетворення мізерно мала. Справді, за секунду розпадається наступна частина урану:
.
Таким чином, з готівки урану в одну секунду розпадається його частка, рівна
.
Звертаючись знову до основного закону радіоактивного розпаду KN(t 2 - t 1), тобто до того факту, що з готівки атомних ядер в одиницю часу розпадається всього одна і та ж їх частка і, маючи до того ж зважаючи на повну незалежність атомних ядер в будь-якій речовині один від одного, можна сказати, що цей закон є статистичним у тому сенсі, що він не вказує які саме атомні ядра зазнають розпаду в даний відрізок часу, а лише говорить про їхнє число. Безперечно, цей закон зберігає силу лише для того випадку, коли готівка ядер дуже велика. Деякі з атомних ядер розпадуться найближчим часом, тоді як інші ядра зазнаватимуть перетворення значно пізніше, тому коли готівка радіоактивних атомних ядер порівняно невелика, закон радіоактивного розпаду може і виконуватися у всій строгості.
Парціальний період напіврозпаду
Якщо система з періодом напіврозпаду T 1/2 може розпадатися кількома каналами, кожному з них можна визначити парціальний період напіврозпаду. Нехай ймовірність розпаду по i-му каналу (коефіцієнт розгалуження) дорівнює p i. Тоді парціальний період напіврозпаду по i-му каналу дорівнює
Парціальний має сенс періоду напіврозпаду, який був у даної системи, якщо «вимкнути» всі канали розпаду, крім i-го. Так як за визначенням, то для будь-якого каналу розпаду.
Стабільність періоду напіврозпаду
У всіх випадках (крім деяких ізотопів, що розпадаються шляхом електронного захоплення) період напіврозпаду був постійним (окремі повідомлення про зміну періоду були викликані недостатньою точністю експерименту, зокрема, неповним очищенням від високоактивних ізотопів). У зв'язку з цим період напіврозпаду вважається незмінним. На цій підставі будується визначення абсолютного геологічного віку гірських порід, а також радіовуглецевий метод визначення віку біологічних останків
Припущення про зміну періоду напіврозпаду використовується креаціоністами, а також представниками т.з. «альтернативної науки» для спростування наукової датування гірських порід, залишків живих істот та історичних знахідок з метою подальшого спростування наукових теорійпобудовані з використанням такої датування. (Див., Наприклад, статті Креаціонізм, Науковий креаціонізм, Критика еволюціонізму, Туринська плащаниця).
Варіабельність постійної розпаду для електронного захоплення спостерігалася в експерименті, але вона лежить у межах відсотка у всьому доступному в лабораторії діапазоні тисків та температур. Період напіврозпаду в цьому випадку змінюється у зв'язку з деякою (досить слабкою) залежністю щільності хвильової функції орбітальних електронів на околиці ядра від тиску і температури. Істотні змінипостійного розпаду спостерігалися також для сильно іонізованих атомів (так, у граничному випадку повністю іонізованого ядра електронне захоплення може відбуватися тільки при взаємодії ядра з вільними електронами плазми; крім того, розпад, дозволений для нейтральних атомів, у деяких випадках для сильно іонізованих атомів може бути заборонений кінематично). Всі ці варіанти зміни постійних розпадів, очевидно, не можуть бути залучені для «спростування» радіохронологічних датувань, оскільки похибка самого радіохронометричного методу для більшості ізотопів-хронометрів становить більше відсотка, а високоіонізовані атоми в природних об'єктах на Землі не можуть існувати скільки-небудь тривалого часу .
