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輸入計算

數學公式

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結果

剩餘量
25
經過該時間後的剩餘量
半衰期次數(t / T½) 2
已衰變量 75
剩餘比例 25%

這個計算機能做什麼

這個工具能根據物質的半衰期,算出它經過一段時間後還剩下多少。所謂半衰期,就是一定數量的物質衰變掉一半所需的時間。不論你處理的是放射性同位素、藥物在體內的代謝清除,或任何呈指數衰變的過程,本計算機都會套用通用的半衰期公式,為你算出剩餘量、已經過的半衰期次數、衰變掉的量,以及剩餘的百分比。

使用方法

輸入三個數值:初始量(N₀,單位隨你決定,可以是公克、毫克、原子數、貝克勒爾或劑量)、經過的時間(t),以及半衰期(T½)。時間與半衰期必須使用相同的單位——同樣是天、同樣是年、同樣是小時,依此類推。按下計算,結果便會即時更新。

公式說明

衰變遵循 $$N = \text{N}_0 \times \left(\frac{1}{2}\right)^{\frac{\text{Elapsed time}}{\text{Half-life}}}$$ 這條公式。指數 \(t \div T_{\frac{1}{2}}\) 就是已經過的半衰期次數。每經過一個完整的半衰期,剩餘量就乘以 \(\frac{1}{2}\):經過 1 次半衰期還剩 50%,2 次剩 25%,3 次剩 12.5%,以此類推。這條公式同樣適用於非整數的半衰期,呈現的是一條平滑的指數衰變曲線,而不是一階一階的跳動。

指數衰減曲線,顯示在相等時間間隔內數量逐次減半
每經過一個半衰期,剩餘量減半。

實際範例

假設你一開始有 100 mg 的某種物質,其半衰期為 5 天,而已經過了 10 天。半衰期次數為 \(10 \div 5 = 2\)。因此 $$N = 100 \times \left(\frac{1}{2}\right)^2 = 100 \times 0.25 = 25 \text{ mg}$$ 剩下 25 mg。衰變掉的量為 75 mg,剩餘比例為 25%。

常見問題

時間單位一定要一致嗎?是的。經過時間與半衰期必須使用相同單位,這樣兩者的比值才會是無因次的純數。

經過的時間可以比半衰期還長嗎?當然可以——這只代表已經過了不只一個半衰期,剩餘量會在每個週期繼續減半。

非整數的半衰期也適用嗎?適用。指數公式可以處理任何正值的 \(t\),包括半衰期的小數倍。

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