Waktu paruh

Waktu paruh (bahasa Inggris: half-life, bahasa Belanda: halveringstijd) dari sejumlah bahan yang menjadi subjek dari peluruhan eksponensial adalah waktu yang dibutuhkan untuk jumlah tersebut berkurang menjadi setengah dari nilai awal. Konsep ini banyak terjadi dalam fisika, untuk mengukur peluruhan radioaktif dari zat-zat, tetapi juga terjadi dalam banyak bidang lainnya. Tabel di kanan menunjukan pengurangan jumlah dalam jumlah waktu paruh yang terjadi.^{[1][2][3][4][5]}

Tabel periodik berdasarkan waktu paruh.

Persen jumlah berdasarkan waktu paruh

Setelah x waktu paruh	Persen jumlah yang tersisa
0	100%
1	50%
2	25%
3	12,5%
4	6,25%
5	3,125%
6	1,5625%
7	0,78125%
...	...
N	${\displaystyle {\frac {100\%}{2^{N}}}}$
...	...

Turunan

Kuantitas subyek yang mengalami peluruhan eksponensial biasanya diberi lambang N. Nilai N pada waktu t ditentukan dengan rumus

${\displaystyle N(t):<math>N(t)=N_{0}e^{-\lambda t}\,}$, di mana

• ${\displaystyle N_{0}}$ sebagai nilai awal N (pada saat t=0)
• λ sebagai konstanta positif (konstanta peluruhan).

Ketika t=0, eksponensialnya setara dengan 1, sedangkan N(t) setara dengan ${\displaystyle N_{0}}$. Ketika t mendekati tak terbatas, eksponensialnya mendekati nol.

Secara khusus, terdapat waktu ${\displaystyle t_{1/2}\,}$ sehingga

${\displaystyle N(t_{1/2})=N_{0}\cdot {\frac {1}{2}}}$

Mengganti rumus di atas, akan didapatkan:

${\displaystyle N_{0}\cdot {\frac {1}{2}}=N_{0}e^{-\lambda t_{1/2}}\,}$

${\displaystyle e^{-\lambda t_{1/2}}={\frac {1}{2}}\,}$

${\displaystyle -\lambda t_{1/2}=\ln {\frac {1}{2}}=-\ln {2}\,}$

${\displaystyle t_{1/2}={\frac {\ln 2}{\lambda }}\,}$

Maka waktu paruhnya 69.3% dari mean lifetime.

Lihat pula

• Penguraian eksponensial
• Waktu hidup rata-rata
• Waktu paruh biologis

Referensi

1. Muller, Richard A. (April 12, 2010). Physics and Technology for Future Presidents. Princeton University Press. hlm. 128–129. ISBN 9780691135045. 
2. Chivers, Sidney (March 16, 2003). "Re: What happens during half-lifes [sic] when there is only one atom left?". MADSCI.org. 
3. "Radioactive-Decay Model". Exploratorium.edu. Diakses tanggal 2012-04-25. 
4. Wallin, John (September 1996). "Assignment #2: Data, Simulations, and Analytic Science in Decay". Astro.GLU.edu. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2011-09-29.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
5. Rösch, Frank (September 12, 2014). Nuclear- and Radiochemistry: Introduction. 1. Walter de Gruyter. ISBN 978-3-11-022191-6.