Halbwertszeit

Halbwertszeit bezeichnet den Zeitraum, in dem die Hälfte der Kerne eines radioaktiven Isotops zerfällt und sich in ein anderes Element oder Isotop umwandelt. Der Begriff stammt aus der Kernphysik und spielt in der Astronomie eine zentrale Rolle bei der Altersbestimmung von Himmelskörpern und kosmischen Materialien.

Jedes radioaktive Isotop besitzt eine charakteristische, unveränderliche Halbwertszeit. So zerfällt Kalium-40 mit einer Halbwertszeit von rund 1,25 Milliarden Jahren zu Argon-40 - ein Prozess, der zur Datierung von Gesteinen auf dem Mond und auf Asteroiden genutzt wird. Uran-238 hat eine Halbwertszeit von etwa 4,47 Milliarden Jahren und erlaubt damit Aussagen über das Alter des Sonnensystems, das auf rund 4,6 Milliarden Jahre geschätzt wird.

In der Astrophysik helfen kurzlebige Isotope wie Aluminium-26 (Halbwertszeit rund 720.000 Jahre) dabei, frühe Prozesse in protoplanetaren Scheiben zu rekonstruieren. Radioisotope entstehen durch Nukleosynthese in Sternen sowie bei Supernovae und werden durch Sternwinde oder Explosionen ins interstellare Medium verteilt. Die genaue Kenntnis von Halbwertszeiten ist daher ein unverzichtbares Werkzeug der kosmochemischen Forschung.