Время, необходимое для уменьшения величины вдвое в процессе экспоненциального распада.
Время полураспада — это время, необходимое величине для достижения половины своего экстремального значения, где скорость изменения пропорциональна разнице между текущим значением и экстремальным значением (т. е. в процессах экспоненциального распада ). Это синоним термина half-life , но используется в несколько иных контекстах.
Диаграмма показывает увеличение количества (красный) в ответ на ступенчатое изменение движущей силы, которая его изменяет (синий). Ось времени кратна половине времени. Видно, что количество увеличивается до половины своего конечного значения после одного периода полураспада, до трех четвертей после двух периодов полураспада, до семи восьмых после трех периодов полураспада и т. д.
Связь между величиной ( Q ) и временем ( t ) описывается математической формулой:
где Q f — экстремальное значение, а λ — константа, приблизительно равная 0,69, делённому на время полураспада — точнее: log e (2) / (время полураспада).
Когда величина уменьшается в ответ на ступенчатое уменьшение движущей силы, которая ее изменяет, кривая зеркально отображается на оси времени и может называться экспоненциальным затуханием .
Концепция полупериода используется в физиологии дайвинга , где ткани тела поглощают и выделяют инертные газы (обычно азот ) в соответствии с изменениями глубины. Различные типы тканей имеют разное время полураспада для данного инертного газа, и моделирование поглощения и выделения газов тканями важно для предотвращения декомпрессионной болезни .
Примеры
Напряжение (v) на конденсаторе (C) изменяется со временем, поскольку конденсатор заряжается или разряжается через резистор (R).В электронике, когда конденсатор заряжается или разряжается через резистор , напряжение на конденсаторе следует приведенной выше формуле, при этом время полуспада приблизительно равно 0,69 от постоянной времени , которая равна произведению сопротивления на емкость.
Первые модели поглощения и высвобождения азота в организме водолаза использовали пять параллельных отсеков с периодами полувыведения от 5 до 75 минут. [1] [2] Более поздние модели усовершенствовали это, рассмотрев больше отсеков и более широкий диапазон периодов полувыведения. Таблицы ВМС США использовали шесть отсеков с периодами полувыведения 5, 10, 20, 40, 80 и 120 минут. [3] [4] Таблицы Бюльмана используют двенадцать из шестнадцати отсеков в алгоритме ZH-L 16 , который использует периоды полувыведения от 4 до 635 минут. [5] [6]
^ Тикуисис, Питер; Герт, Уэйн А (2003). "10.1: Теория декомпрессии". В Брубакке, Альф О; Ньюман, Том С (ред.). Физиология и медицина дайвинга Беннетта и Эллиотта, 5-е пересмотренное издание . Соединенные Штаты: Saunders Ltd. стр. 439. ISBN 0-7020-2571-2. OCLC 51607923.
^ Boycott AE, Damant GCC, Haldane John Scott (1908). «Профилактика заболеваний, вызванных сжатым воздухом». Journal of Hygiene . 8 (3): 342–443. doi :10.1017/S0022172400003399. PMC 2167126. PMID 20474365. Архивировано из оригинала 24.03.2011 . Получено 15.06.2009 .{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
^ Липпманн, Джон; Митчелл, Саймон Дж. (октябрь 2005 г.). "15". Глубже в дайвинг (2-е изд.). Виктория, Австралия: JL Publications. стр. 215. ISBN0-9752290-1-X. OCLC 66524750.
^ des Granges, M (1957). "Стандартная таблица воздушной декомпрессии". Технический отчет экспериментального водолазного подразделения ВМС США . NEDU-RR-5-57. Архивировано из оригинала 15 апреля 2013 г. Получено 15 июня 2009 г.{{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
