Demi-vie

Définition

Une demi-vie mesure le temps nécessaire à une substance chimique pour perdre 50 % de sa concentration ou de son activité. La demi-vie est le temps nécessaire à une substance (médicament, nucléide, radioactive, etc.) pour perdre la moitié de son activité pharmacologique, physiologique ou radiologique.

Le tableau périodique avec demi-vies des éléments chimiques :

Chaque demi-vie de chaque élément chimique d'une table périodique est basé sur la radioactivité de l'isotope le plus stable.

Explications

Chaque demi-vie d'isotope dispose d'une couleur (par ordre d'apparition) :

• Élément avec au moins un isotope stable;
• Élément radioactif avec des isotopes qui ont des demi-vies très longues. Demi-vie de plus d'un million d'années, radioactivité nulle ou négligeable;
• Élément radioactif avec des isotopes qui peuvent causer des risques sanitaires modérés. Demi-vie entre 800 et 34 mille ans, radioactivité comparable aux niveaux naturels;
• Élément radioactif avec des isotopes qui peuvent causer des risques élevés pour la santé. Demi-vie entre 1 jour et 103 ans, niveaux dangereux de radioactivité;
• Élément avec des isotopes hautement radioactifs, demi-vie entre plusieurs minutes et un jour;
• Élément avec des isotopes hautement radioactifs, l'isotope le plus stable a une demi-vie de moins de quelques minutes. La connaissance de ces éléments est très limitée en raison de leur extrême instabilité et de leur forte radioactivité.

Médecine et pharmacologie

En médecine et en pharmacologie, la demi-vie d'élimination, de demi-vie, de demi-vie ou de demi-vie d'un médicament (ou d'un agent xénobiotique) dans le sang est le temps nécessaire pour éliminer 50 % de la concentration plasmatique atteinte. disons, le temps nécessaire pour que la quantité d'agent présente dans le corps (ou le plasma sanguin) soit réduite de moitié, grâce à divers processus d'élimination. C'est un paramètre fondamental pour connaître les intervalles d'application dudit médicament. La demi-vie d'élimination est un paramètre important utilisé en pharmacodynamique et est noté t_1/2.

Un médicament est admis sans plus aucun effet pharmacologique après 5 à 7 demi-vies.

Physique nucléaire

La demi-vie d'un isotope radioactif est définie comme le temps nécessaire pour que la moitié des atomes d'un échantillon d'isotope pur se désintègre en un autre élément. La demi-vie est une mesure de la stabilité d'un isotope : plus la demi-vie est courte, moins l'atome est stable. La désintégration d'un atome est appelée spontanée parce que c'est un phénomène qui se produit naturellement. C'est un événement stochastique qui ne peut pas être prédit quand un atome donné se désintègre mais il est possible de déterminer la probabilité de décroissance, dont la demi-vie est une expression.

Tous les atomes d'une substance radioactive donnée ont la même probabilité de se désintégrer dans un temps donné, de sorte qu'un échantillon appréciable de matière radioactive, contenant des millions d'atomes, subit un changement ou une désintégration, avec un taux constant. Cette vitesse de transformation du matériau est exprimée en termes de demi-vie, c'est-à-dire en tant que temps requis pour la désintégration de la moitié des atomes initialement présents. Ce temps est constant pour chaque donnée isotopique.

La demi-vie des matériaux radioactifs varie de quelques fractions de seconde à la plus instable, jusqu'à des milliards d'années pour ceux qui ne sont que légèrement instables. On dit que la désintégration intervient à partir d'un noyau parent qui produit un noyau enfant. La désintégration peut produire des particules alpha, des particules bêta et des neutrinos. Les rayons gamma peuvent être produits à la fin de la désexcitation du coeur, mais cela ne survient qu'après que la désintégration alpha ou bêta ait eu lieu.

Pour les substances nucléaires, celle du tableau des éléments périodiques, désigne la période de demi-vie. En physique nucléaire et en radiochimie, la constante de demi-vie est définie comme le temps nécessaire à la désintégration de la moitié des noyaux d'un échantillon initial d'un radio-isotope. La moitié d'entre-eux sont pris comme référence en raison de la nature aléatoire de la désintégration nucléaire.

Tableau des demi-vies d'éléments périodiques, de nucléotides :

La demi-vie peut également être comprise comme le temps qu'il faut pour transmuter la moitié des atomes radioactifs d'un échantillon. Un exemple est le carbone 14 utilisé pour dater les restes organiques anciens.

La période de demi-vie ne doit pas être confondue avec la demi-vie (stricto sensu). Ce concept est largement utilisé dans les calculs de cinétique nucléaire, pour caractériser les nucléides, ainsi que pour un modèle de pureté nucléaire des échantillons. Cette constante est généralement représentée avec τ.

La définition et la détermination expérimentale des demi-vies n'impliquent ni l'utilisation de logarithmes ni d'exponentielles, ni la vitesse de réaction ou de désintégration.

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