半衰期

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半衰期是全國科學技術名詞審定委員會審定、公布的科技術語。

漢字，中國古人智慧的結晶。千百年間，它經歷了「甲金篆隸草楷行」的發展。從記錄的工具到藝術的載體，它的身上，傾注了無數先人的心血。

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名詞解釋

放射性元素的原子核有半數發生衰變時所需要的時間，叫半衰期（Half-life）。隨着放射的不斷進行，放射強度將按指數曲線下降，放射性強度達到原值一半所需要的時間叫做同位素的半衰期。原子核的衰變規律是：N=N0×(1/2)t/T其中：N0是指初始時刻（t=0）時的原子核數，t為衰變時間，T為半衰期，N是衰變後留下的原子核數。放射性元素的半衰期長短差別很大，短的遠小於一秒，長的可達數百億年。

在物理學中，尤其是高中物理，半衰期並不能指少數原子，它的定義為：放射性元素的原子核有半數發生衰變所需的時間。衰變是微觀世界裡的原子核的行為，而微觀世界規律的特徵之一在於「單個的微觀事件是無法預測的」，即對於一個特定的原子，我們只知道它發生衰變的概率，而不知道它將何時發生衰變。然而。量子理論可以對大量原子核的行為做出統計預測。而放射性元素的半衰期，描述的就是這樣的統計規律。

放射性元素衰變的快慢是由原子核內部自身決定的，與外界的物理和化學狀態無關。

不同領域

物理學

在物理學上，一個放射性同位素的半衰期是指一個樣本內，其放射性原子衰變至原來數量的一半所需的時間。半衰期越短，代表其原子越不穩定，每顆原子發生衰變的幾率也越高。由於一個原子的衰變是自然地發生，即不能預知何時會發生，因此會以幾率來表示。每顆原子衰變的機率大致相同，做實驗的時候，會使用千千萬萬的原子。

從統計意義上講，半衰期是指一個時間段T，在T這段時間內，一種元素的一種不穩定同位素原子發生衰變的概率為50%。「50%的概率」是一個統計概念，僅對大量重複事件有意義。當原子數量「巨大」時，在T時間內，將會有50%的原子發生衰變，從數量上講就是有「一半的原子」發生衰變。在下一個T時間內，剩下未衰變的原子又會有50%發生衰變，以此類推。但當原子的個數不再「巨大」時，例如只剩下20個原子還未衰變時，那麼「50%的概率」將不再有意義，這時，經過T時間後，發生衰變的原子個數不一定是10個（20×50%）。

化學

只有符合一級動力學的化學反應才具有穩定的半衰期數據，與核衰變不同的是，化學反應的半衰期數據並非一成不變，而是會受到溫度因素的影響，對於一般的反應，當溫度上升時，反應速率常數會升高，半衰期會相應縮短，反之則會延長。對於一些反應，確定反應的半衰期與溫度的關係，會有助於預測反應機理。

非一級動力學反應的半衰期會隨着起始狀態的變化而發生變化，隨時檢測反應體系濃度的變化可以了解半衰期與起始狀態之間的聯繫，從而了解一個化學反應的反應級數和表觀速率常數。

醫學

在藥代動力學中，藥物在體內的代謝過程按一級動力學過程進行，故而藥物在體內也存在相對穩定的半衰期，稱作藥物消除半衰期或血漿半衰期，其具體定義是藥物在生物體內濃度下降一半所需要的時間。與核衰變以及化學反應的半衰期不同，藥物在體內代謝的半衰期受到較多因素的影響，不僅不同藥物在同一個體的消除半衰期不同，而且同一種藥物對於不同個體的消除半衰期也各不相同。甚至同一藥物對於同一個體，消除半衰期也會隨身體狀況和用藥情況而發生波動，影響半衰期長短的主要因素是人體內負責代謝藥物的肝藥酶系統活性。準確掌握個體對特定藥物的消除半衰期，可以有針對性地設計給藥方案，實現個體化給藥。

除了消除半衰期，還有以藥物生理活性為判據的生物半衰期即藥物的生物效應下降一半所消耗的時間。這一數據受到更多因素的影響，當藥物活性與血藥濃度線性相關時，生物半衰期與消除半衰期直接相關，當活性濃度關係較為複雜時，生物半衰期常會顯示出異常行為。

除了藥物代謝過程，控釋製劑的釋放以及一些藥物的吸收過程也遵循一級反應動力學，因此這些過程的半衰期也是非常重要的藥代動力學數據。