実効半減期を物理学的半減期と生物学的半減期から計算

使い方

1. 対象核種の物理学的半減期と対象区画の生物学的半減期を一次資料、仕様書、測定記録から確認して入力します。
2. 両方が日単位で同じ区画・同じモデルを表すことを同じ単位系と同じ対象条件で入力します。
3. 「計算する」を押し、各速度定数と実効半減期の関係を適用範囲と一緒に確認します。
4. 入力を小さく変えた感度比較と既知例の再計算を行い、重要用途では別手段でも照合します。

計算式・考え方

1/Te=1/Tp+1/Tb、したがってTe=(Tp×Tb)/(Tp+Tb)。各速度定数はλp=ln2/Tp、λb=ln2/Tb、λe=λp+λbで、Te=ln2/λeです。Tp、Tb、Teはすべて日単位に固定します。

注意事項

• 放射性物質の実効半減期は、物理学的壊変と生物学的排出が独立した一次指数過程として同時に作用するときの合成半減期です。このページは対象を明示した純粋な数式モデルであり、場所名、機種名、核種名だけから未入力の条件を推測しません。現場データや証明書に値がある場合は、その測定条件と単位を確認して入力してください。
• 式の組み立ては、独立過程の指数減衰定数を加算し、合成定数からln2を割り戻して実効半減期を得ます。分子、分母、指数、対数が表す量を確認し、途中の値を別の単位へ変えるときは換算係数も記録します。内部計算では表示用の丸めを行わず、すべての出力を求めた後で表示桁だけを整えます。
• 入力契約は、同じ物質・同じ生体区画に対応する正のTpとTbを日で統一し、平均滞留時間と混同しません。正の値が必要な分母や対数引数は0を拒否し、百分率、高度、温度、時間、半減期、相対量には用途別の上限を設けています。範囲外を外挿してもっともらしい数値を返すのではなく、入力エラーとして修正を促します。
• モデルの主要な仮定は、単一コンパートメント、時間不変の一次排出、再取り込みなしで、2過程が統計的に独立なことです。実際の環境では時間変動、空間分布、装置制御、人体差、試料の開放系挙動などが加わります。仮定が成立しない場合は、この式の精度を上げるのではなく、対象に合う別モデルへ切り替えてください。
• 結果の読み方は、Teは必ずTpとTbの短い方以下になり、活動低下と物質量の生物学的排出が同時に効く時間尺度です。計算値は入力と仮定に対する条件付き結果であり、将来の発電量、実際の天気、個人の放射線量、試料年代、健康影響を保証しません。結果を引用するときは式名、定数、単位、適用範囲も一緒に示してください。
• 適用範囲と境界は、Tp=TbならTe=Tp/2となり、どちらかが0では速度定数を定義できないため拒否します。等号を許す条件と許さない条件を区別し、cross-field constraintsに反する組合せは関連する入力欄へ同じ理由を表示します。境界の外側は同じ式が連続して見えても、物理モデルとして有効とは限りません。
• 浮動小数点誤差は、極端に異なる半減期ではTeが短い方へ近づき、長い方の影響が表示桁で見えにくくなります。計算はIEEE 754倍精度で行うため、非常に大きい値、小さい差、1に近い比、長い時間尺度では末尾桁が丸められます。表示された桁数を測定精度や定数の不確かさより高い精度だと解釈しないでください。
• 式と定数は、IAEA Nuclear Safety and Security Glossaryの1/Teff=Σ1/TiとCDC ATSDRの物理・生物半減期式で独立確認しました。参照資料は数式、定義、単位、適用範囲を確認するために使い、文章や画面構成はこのツール向けに新しく作成しています。資料間で丸め値が異なる場合は、このページが採用した値を本文に明示します。
• リスク区分はR2です。内部被ばくと生体動態に関係するためR2とし、個人線量や医療判断から明確に分離します。重要な設備設計、航空運用、医療、放射線防護、環境評価、学術的年代決定では、資格を持つ専門家、適用規格、校正済み機器、正式な解析ソフトによる確認を優先してください。
• このページで扱わない範囲は、単一の物理半減期と単一の生物半減期だけで、臓器別、多区画、代謝物、継続摂取、線量係数は含みません。単一式は比較や学習の出発点として便利ですが、入力に含まれない要因を補正することはできません。安全率、測定不確かさ、地域差、個体差、装置の性能曲線、複数過程のモデルは別途評価してください。
• 単一コンパートメントの教育用計算です。個人の内部被ばく線量、治療、除染、投薬、退院判断には使用しないでください。

よくある質問