Un’emivita è la quantità di tempo necessaria per il decadimento di metà di una data sostanza. Questa misurazione viene applicata ai materiali che subiscono un decadimento esponenziale, il che significa che il tasso di decadimento è direttamente proporzionale alla quantità della sostanza, rallentando man mano che la sostanza si esaurisce. L’emivita varia ampiamente: può essere di pochi secondi o milioni di anni, a seconda della stabilità della sostanza. Il concetto ha applicazioni in tutto il mondo della scienza.
Una data sostanza ha sempre la stessa emivita fino a raggiungere quantità molto piccole, anche se la velocità di decadimento rallenta nel tempo. Immagina che un elemento abbia un’emivita di cinque minuti, per esempio. Se iniziamo con 20 once di esso, cinque minuti dopo avremo 10 once rimanenti e in altri cinque minuti solo 5 once rimanenti. Il tasso di decadimento è rallentato da 2 once al minuto a 1 oncia al minuto, ma l’emivita è costante a cinque minuti.
L’emivita è forse meglio conosciuta nel contesto della radioattività. Gli elementi “genitori” radioattivi si trasformano in elementi “figli” stabili o non radioattivi ed emettono radiazioni mentre decadono. Conoscere l’elemento figlio e l’emivita di un elemento radioattivo, quindi, consente di datare un campione parzialmente decaduto confrontando il rapporto tra elemento padre e elemento figlio. Questo metodo di datazione è comunemente usato per determinare l’età di varie entità nel nostro universo, dai fossili ai meteoriti. Il carbonio-14, un elemento radioattivo presente nei materiali viventi sulla Terra, inizia a decadere al momento della morte e può essere utilizzato per datare materiali un tempo viventi come ossa e legno.
Questa misura è importante anche in biologia, dove indica la quantità di tempo in cui metà di una determinata sostanza viene metabolizzata e/o eliminata dall’organismo. In questo senso, l’emivita viene utilizzata in farmacologia per determinare quantità e intervalli di dosaggio appropriati. Può essere applicato anche in tossicologia per determinare gli effetti delle tossine nel corpo nel tempo.