Halbwertszeit

Veröffentlicht von: Onmeda-Redaktion

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Unter der Halbwertszeit (HWZ) versteht man die Zeitspanne, innerhalb derer eine physikalische Größe auf die Hälfte ihres ursprünglichen Werts abgesunken ist. Bei radioaktiven Zerfallsprozessen können verschiedene Formen von Halbwertszeiten unterschieden werden:

Physikalische Halbwertszeit

Die physikalische Halbwertszeit (Tphys) einer radioaktiven Substanz ist das Zeitintervall, in welchem eine vorgegebene Anzahl von Kernen eines Nuklids aufgrund von radioaktiven Kernumwandlungsprozessen auf die Hälfte angenommen hat. Jedes Nuklid (Isotop) besitzt eine feste physikalische Halbwertszeit.

Kurze Halbwertszeiten sind mit einer hohen Strahlung verbunden, während längere Halbwertszeiten zu einer niedrigeren Strahlungsaktivität führen.

Die physikalische Halbwertszeit von Jod 131 beträgt beispielsweise etwa acht Tage. Ein durch Job 131 belasteter Gegenstand, bei welchem die radioaktive Aktivität 500 Bequerel beträgt, weist demnach nach acht Tagen nur noch eine Belastung von 250 Bequerel auf. Nach weiteren acht Tagen verringert sich die Aktivität erneut um die Hälfte.

Biologische Halbwertszeit

Unter der biologischen Halbwertszeit (Tbiol) versteht man die Zeitspanne, in der ein Organismus die Hälfte eines vorher aufgenommenen Radionuklids auf natürlichem Weg – also durch Stuhl, Harn oder Schweiß – wieder ausscheidet. Die biologische Halbwertszeit richtet sich nach der chemischen Eigenschaft der jeweiligen Substanz. Radionuklide können in den menschlichen Organismus über die Luft, Speisen oder Getränke, durch die Haut oder durch eine Injektion in den menschlichen Körper gelangen. Im menschlichen Organismus lagern sich die aufgenommenen Radionuklide in den Organen und Geweben an.

Die Zeit, in welcher die Hälfte einer physiologischen Substanz im Körper neu gebildet wird, wird ebenfalls als biologische Halbwertszeit bezeichnet.

Effektive Halbwertszeit

Die effektive Halbwertszeit (Teff) ist die Zeit, nach der die gesamte Ursprungsaktivität einer radioaktiven Substanz im Organismus auf die Hälfte abgeklungen beziehungsweise ausgeschieden ist. Zur Berechnung der effektiven Halbwertszeit verwendet man die biologische und die physikalische Halbwertszeit einer Substanz, das heißt es werden sowohl der radioaktive Zerfall als auch die Ausscheidung der Substanz berücksichtigt.

Hierbei gilt die Formel:

Teff=Tphys * Tbiol/(Tphys + Tbiol)

Pharmakologische Halbwertszeit

Die pharmakologische Halbwertszeit gibt an, wann die Plasmakonzentration eines bestimmten Arzneimittels auf die Hälfte des ursprünglichen Maximalwerts abgesunken ist. Das Dosierungsintervall eines Medikaments wird demnach durch die pharmakologische Halbwertszeit beeinflusst.

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