Man unterscheidet die physikalische und die biologische Halbwertszeit und die aus beiden abgeleitete effektive Halbwertszeit
Die physikalische Halbwertszeit ist die Zeit, nach der die Hälfte einer bestimmten Zahl von radioaktiven Atomkernen zerfallen ist (Radionuklid, Radioaktivität). Nach Ablauf einer physikalischen Halbwertszeit sind sowohl Menge als auch Aktivität eines radioaktiven Stoffes auf den halben Wert gesunken. Jedes Radionuklid hat eine für sich charakteristische physikalische Halbwertszeit, die von Bruchteilen von Sekunden bis zu Milliarden von Jahren reichen kann.
Künstliche Radionuklide (Kernkraftwerk) mit großen physikalischen Halbwertszeit stellen eine besondere Gefahr dar, sie müssen Zehntausende von Jahren mit größter Sorgfalt von der Umwelt ferngehalten werden (Atommüll, Radioaktivität und Strahlung, Maßeinheiten).
Die biologische Halbwertszeit ist die Zeitspanne, nach deren Ablauf ein Organismus die Hälfte einer ihm zugeführten Substanz (Inkorporation) durch Stoffwechselvorgänge ausgeschieden hat. Die Einnahme geeigneter Nahrungsmittel (z.B. jodhaltiger Nahrungsmittel bei radioaktivem Iod) bzw. chemischer Substanzen kann die Verweildauer von radioaktiven Substanzen im Körper verkürzen.
Effektive Halbwertszeit: Wird einem Organismus eine radioaktive Substanz zugeführt, so nimmt die Anzahl der radioaktiven Atome dieser Substanz einerseits durch den radioaktiven Zerfall, andererseits durch die Ausscheidung ab. Die effektive Halbwertszeit berücksichtigt beide Größen und gibt somit die Zeitspanne an, nach der die Gefährdung des Organismus auf die Hälfte gesunken ist. Effektive Halbwertszeit = (physikalische Halbwertszeit x biologische Halbwertszeit/(physikalische Halbwertszeit + biologische Halbwertszeit).
Beispiel: Das radioaktive Iod Isotop I-131 besitzt eine physikalische Halbwertszeit von 8,07 Tagen und eine biologische Halbwertszeit von 138 Tagen. Daraus ergibt sich eine effektive Halbwertszeit von 8,07 x 138/(8,07 + 138) = 7,6 Tage.
Halbwertszeit verschiedener Radionuklide Radioaktivität
Autor: KATALYSE Institut