Zerfallskonstante-Rechner
Wechseln Sie zwischen den drei Beschreibungen eines exponentiellen Zerfalls: Eine Halbwertszeit von 10 Zeiteinheiten ergibt eine Zerfallskonstante von etwa 0,0693 pro Einheit und eine mittlere Lebensdauer von etwa 14,43 Einheiten. Sie starten mit dem bekannten Wert. Kostenlos in Ihrem Browser.
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Rechenbeispiel
- Halbwertszeit
- 10
- Zerfallskonstante
- 0,0693147181
- Mittlere Lebensdauer
- 14,4269504089
- Von
- half_life
- Genauigkeit
- 10
Dieser Zerfallskonstante-Rechner rechnet zwischen den drei klassischen Größen des exponentiellen Zerfalls erster Ordnung um: der Halbwertszeit t½, der Zerfallskonstante λ (auch Geschwindigkeitskonstante erster Ordnung genannt) und der mittleren Lebensdauer τ. Geben Sie eine positive Halbwertszeit ein, und die Engine liefert λ gleich natürlicher Logarithmus von zwei geteilt durch t½, zusammen mit der mittleren Lebensdauer τ gleich eins über λ, was demselben Wert wie t½ über ln zwei entspricht. Sie können auch von λ oder von τ ausgehen und die beiden anderen Skalare mit denselben Identitäten ermitteln. Die Arithmetik ist vollständig deterministisch: reine Gleitkomma-Division mit Math.LN2, ohne Netzwerkaufrufe, ohne Stichproben und ohne datumsabhängige Abkürzungen. Kontrollrechnungen aus dem Unterricht umfassen eine Halbwertszeit von zehn Zeiteinheiten, was λ von etwa null Komma null sechs neun drei und τ von etwa vierzehn Komma vier drei ergibt, sowie eine Zerfallskonstante von null Komma eins, die t½ von etwa sechs Komma neun drei eins zurückliefert.
Was Halbwertszeit, Zerfallskonstante und mittlere Lebensdauer bedeuten
Der exponentielle Zerfall erster Ordnung beschreibt jede Population, die mit einer zu ihrer aktuellen Größe proportionalen Rate schrumpft, von radioaktiven Kernen bis zu vielen unimolekularen chemischen Prozessen. Die verbleibende Menge folgt N von t gleich N null mal e hoch minus λ t. Die Halbwertszeit t½ ist die Zeit, in der die Population auf die Hälfte ihres aktuellen Werts fällt; das Umstellen der Exponentialfunktion ergibt t½ gleich ln zwei über λ, sodass die Zerfallskonstante schlicht λ gleich ln zwei über t½ ist.
Die mittlere Lebensdauer τ ist die durchschnittliche Zeit, die ein einzelnes Element überlebt, bevor es zerfällt, und für reine exponentielle Kinetik ist sie genau eins über λ, äquivalent t½ über ln zwei.
Wo die Umrechnung in Studium, Laborarbeit und Software passt
Studierende begegnen λ gleich ln zwei über t½, wenn ein Lehrbuch von Halbwertszeittabellen zu Geschwindigkeitskonstanten übergeht, wenn ein radiochemisches Labor nach der mittleren Lebensdauer eines Tracers fragt, oder wenn eine Kinetikaufgabe eine Halbwertszeit erster Ordnung vorgibt und die Geschwindigkeitskonstante ohne Taschenrechner unter dem Tisch verlangt. Lehrkräfte können Musterlösungen für moderate positive Halbwertszeiten vorgenerieren, ohne undurchsichtigen Apps zu vertrauen, die stillschweigend Einheiten wechseln oder wissenschaftliche Notation fallen lassen.
Abläufe in Nuklearmedizin und Umweltüberwachung brauchen oft eine schnelle, offline verfügbare Umrechnung von tabellierten Halbwertszeiten in λ, bevor Aktivität integriert oder Expositionsmodelle verglichen werden. Entwickler rufen denselben Vertrag aus Skripten heraus auf, um deterministische Testvektoren für Zerfallssimulatoren zu erzeugen, um von Nutzern eingegebene Halbwertszeiten vor dem Plotten von N-von-t-Kurven zu normalisieren oder um Programmieraufgaben zu erfüllen, die λ und τ statt einer handgewedelten Skizze verlangen.
Produkt- und Bildungswerkzeuge nutzen die Identitäten, wenn Lernende eine Halbwertszeit in Sekunden, Minuten oder Jahren eingeben und die Oberfläche die passende Zerfallskonstante und mittlere Lebensdauer mit einer klaren Formel-Erinnerung anzeigen muss. Kombinieren Sie ihn mit Stöchiometrie- oder Konzentrationswerkzeugen, wenn Sie ein kleines Labor kostenloser, deterministischer Chemie-Helfer aufbauen, und halten Sie eine konsistente Zeiteinheit über Halbwertszeit und λ hinweg ein, damit die Zahlen physikalisch aussagekräftig bleiben.
Anwendungsfälle
Hausaufgaben- und Kinetikkontrollen
Rechnen Sie Lehrbuch-Halbwertszeiten in Zerfallskonstanten und mittlere Lebensdauern um oder invertieren Sie λ zurück zu t½, bevor Sie N(t) grafisch darstellen oder Geschwindigkeitsgesetze erster Ordnung lösen.
Labor- und Radiopharmazie-Software
Normalisieren Sie von Nutzern eingegebene Halbwertszeiten oder Geschwindigkeitskonstanten zu einem vollständigen (t½, λ, τ)-Satz für Aktivitätsrechner, Tracer-Planer und Lehrsimulatoren.
Häufige Fragen
Was kostet der Zerfallskonstante-Rechner?
Auf dieser Seite ist er im Browser kostenlos nutzbar.
Wie werden λ und τ aus der Halbwertszeit definiert?
Für exponentiellen Zerfall erster Ordnung gilt λ = ln(2)/t½ und τ = 1/λ = t½/ln(2). Die Halbwertszeit ist die Zeit, in der die Population um die Hälfte fällt.
Was passiert, wenn die Halbwertszeit null oder negativ ist?
Eine nicht-positive Halbwertszeit macht λ = ln(2)/t½ undefiniert oder für dieses Modell nicht-physikalisch.
Berechnet dieses Werkzeug die verbleibende Aktivität nach einer bestimmten Zeit?
Nein. Es rechnet nur zwischen t½, λ und τ um. Nutzen Sie ein dediziertes Werkzeug für den verbleibenden Anteil oder die Aktivität, wenn Sie N(t)/N0 für eine bestimmte verstrichene Zeit benötigen.
Kann ich mit der Zerfallskonstante statt der Halbwertszeit beginnen?
Ja. Geben Sie genau einen der drei Werte ein, Halbwertszeit, Zerfallskonstante oder mittlere Lebensdauer, und der Rechner liefert die beiden anderen. Eine Konstante von 0,1 ergibt zum Beispiel eine Halbwertszeit von etwa 6,931.
In welcher Zeiteinheit erscheint das Ergebnis?
In der, die Sie verwendet haben. Halbwertszeit und mittlere Lebensdauer teilen sich die eingegebene Zeiteinheit, die Zerfallskonstante ist ihr Kehrwert: Bei einer Halbwertszeit in Jahren gilt die Konstante pro Jahr.
Verwandte Tools
Für Entwickler — API-Zugang
Alles auf dieser Seite ist auch per API verfügbar. Dieser Abschnitt richtet sich an Teams, die es in ihre eigenen Systeme einbinden möchten; alle anderen nutzen einfach das Tool oben.
Endpunkt
Authentifizierung per Bearer-Token. Ein einziger POST stellt die Aufgabe in die Warteschlange; das Ergebnis erhalten Sie per Webhook oder über einen signierten Link.
Aufruf aus Ihrem Stack
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/decay-constant-half-life \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"half_life":10}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/decay-constant-half-life", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"half_life": 10
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/decay-constant-half-life",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"half_life": 10
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/decay-constant-half-life", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"half_life":10}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"half_life":10}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/decay-constant-half-life", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Beispiel-Anfrage
{
"half_life": 10
}Beispiel-Antwort
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.decay_constant_half_life",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}Die API arbeitet asynchron: Sie erhalten sofort eine task_id. Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt.
Preis
Der Preis steht auf der Seite – keine Tokens, keine Credits. Fehlgeschlagene Aufgaben werden nicht berechnet.
Limits
max_abs_value | 1000000000000000 |
Fehler
| HTTP | Code | Bedeutung |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Der API-Schlüssel fehlt oder ist ungültig – prüfen Sie den Authorization-Header (Bearer). |
402 | insufficient_balance | Ihr Guthaben reicht für diese Aufgabe nicht aus – Aufladungen verfallen nicht. |
404 | unknown_type | Unbekannter Aufgabentyp – prüfen Sie das Feld „type“ gegen den Katalog. |
429 | rate_limited | Zu viele Anfragen – warten Sie kurz; Polling ist mit 1 Anfrage pro Sekunde erlaubt. |
Technische Hinweise
Was Halbwertszeit, Zerfallskonstante und mittlere Lebensdauer bedeuten
Dieser Rechner liefert alle drei Skalare gerundet auf die gewählte Genauigkeit, ein from-Feld, das festhält, welches Feld Sie eingegeben haben, das Methodenfeld exponential_decay, eine kurze formula-Erinnerung, einen unit_note, dass Halbwertszeit und mittlere Lebensdauer dieselbe Zeiteinheit teilen, während λ der Kehrwert dieser Einheit ist, sowie die verwendete precision. Es gibt keine Monte-Carlo-Simulation von Zerfallsereignissen und kein Nachschlagen einer Nukliddatenbank: Die Engine erstellt entweder exakte Gleitkomma-Umrechnungen innerhalb des unterstützten Größenbereichs oder lehnt die Eingabe mit invalid_input ab. Abgelehnte Fälle umfassen das Fehlen aller drei Felder, die gleichzeitige Angabe von mehr als einem davon, nicht endliche Werte, Größenordnungen über der dokumentierten Obergrenze sowie jede nicht-positive Halbwertszeit, Zerfallskonstante oder mittlere Lebensdauer, weil eine Halbwertszeit von null oder darunter λ undefiniert oder für dieses Modell nicht-physikalisch macht. Wenn Sie die verbleibende Aktivität nach einer gegebenen Zeit, mehrstufige Zerfallsketten oder Verzweigungsverhältnisse benötigen, verwenden Sie die dafür vorgesehenen Werkzeuge; diese Seite beantwortet ausschließlich die Dreiwegeumrechnung zwischen t½, λ und τ mit stabiler numerischer Ausgabe, geeignet für Arbeitsblätter, Unit-Tests und API-Verbraucher.
Wie Eingaben gelesen werden und wie Ergebnisse reproduzierbar bleiben
Optionale führende Pluszeichen und wissenschaftliche Notation in numerischen Zeichenketten sind erlaubt, sofern sie als endliche Dezimalzahlen geparst werden können; eingebettete Leerzeichen, Hex-Präfixe und nicht-numerische Tokens werden mit einer klaren Meldung abgelehnt, damit eine fehlerhafte Zelle nicht zu einem falschen λ wird. Jeder akzeptierte Wert muss streng positiv sein: Eine Halbwertszeit von null oder negativ wird abgelehnt, weil λ gleich ln zwei über t½ undefiniert oder nicht-physikalisch ist; dieselbe Regel gilt für λ und τ. Die bevorzugten Felder sind half_life für t½, decay_constant für λ und mean_lifetime für τ, aber auch die Aliase t_half, halfLife, t12, T_half und thalf für die Halbwertszeit, lambda, der griechische Buchstabe λ, k, rate_constant und decayConstant für die Rate sowie tau, der griechische Buchstabe τ, lifetime, mean_life und meanLifetime für die mittlere Lebensdauer werden akzeptiert, damit Tabellenkalkulationen, Query-Strings und typisierte Formulare denselben Vertrag wiederverwenden können. Sie müssen genau eines der drei Quellfelder angeben: Erscheint keines, oder erscheinen zwei oder drei zusammen, schlägt die Anfrage mit invalid_input fehl, damit die Engine niemals stillschweigend ein widersprüchliches Paar auswählt. Ein optionales precision-Feld, mit den Aliasen decimals und dp, legt fest, wie viele Dezimalstellen bei half_life, decay_constant und mean_lifetime angezeigt werden; der Standardwert ist zehn, das Maximum fünfzehn, damit JSON-Goldens stabil bleiben. Kombinieren Sie den kostenlosen Browser-Lauf auf dieser Seite mit der kostenpflichtigen API, wenn Sie das identische mathematische Ergebnis innerhalb einer automatisierten Pipeline benötigen, ohne die Formeln des exponentiellen Zerfalls selbst neu zu implementieren.
Wo die Umrechnung in Studium, Laborarbeit und Software passt
Auf dieser Seite läuft die Berechnung vollständig in Ihrem Browser; über die API wird jeder erfolgreiche Aufruf mit $0.002 aus Ihrem im Voraus bezahlten KIT-Guthaben berechnet, eine fehlgeschlagene Validierung wird nicht berechnet, und nach der Antwort wird nichts gespeichert. Diese Aufteilung — freies interaktives Erkunden und eine identische, kostenpflichtige API — entspricht dem Rest des KIT-Tier-A-Katalogs und erlaubt den Übergang von einer Unterrichtsdemo zu einer automatisierten Pipeline, ohne das mathematische Ergebnis zu verändern.
Integrationsbeispiele
Deterministische Test-Fixtures
Erzeugen Sie reproduzierbare Tripel aus half_life, decay_constant und mean_lifetime für Unit-Tests, Eigenschaftsprüfungen und CI-Assertions in Helfern zum exponentiellen Zerfall.
Technische Fragen
Kann ich stattdessen von der Zerfallskonstante oder der mittleren Lebensdauer ausgehen?
Ja. Geben Sie genau eines von half_life, decay_constant oder mean_lifetime an; die beiden anderen werden berechnet und mit einem from-Feld zurückgegeben.