放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變時所需要的時間，叫半衰期。 原子核的衰變規(guī)律是：N=No*(1/2)^(t/T) 其中：No是指初始時刻（t=0）時的原子核數(shù) t為衰變時間，T為半衰期，N是衰變后留下的原子核數(shù)。放射性元素的半衰期長短差別很大，短的遠(yuǎn)小于一秒，長的可達(dá)數(shù)萬年。

　　在物理學(xué)上，一個放射性同位素的半衰期是指一個樣本內(nèi)，其放射性原子衰變至原來數(shù)量的一半所需的時間。半衰期越短，代表其原子越不穩(wěn)定，每顆原子發(fā)生衰變的機(jī)會率也越高。由于一個原子的衰變是自然地發(fā)生，即不能預(yù)知何時會發(fā)生，因此會以機(jī)會率來表示。每顆原子衰變的機(jī)率大致相同，做實驗的時候，會使用千千萬萬的原子。

　　從統(tǒng)計意義上講，半衰期是指一個時間段T，在T這段時間內(nèi)，一種元素的一種不穩(wěn)定同位素原子發(fā)生衰變的概率為50%。“50%的概率”是一個統(tǒng)計概念，僅對大量重復(fù)事件有意義。當(dāng)原子數(shù)量“巨大”時，在T時間內(nèi)，將會有50%的原子發(fā)生衰變，從數(shù)量上講就是有“一半的原子”發(fā)生衰變。在下一個T時間內(nèi)，剩下未衰變的原子又會有50%發(fā)生衰變，以此類推。但當(dāng)原子的個數(shù)不再“巨大”時，例如只剩下20個原子還未衰變時，那么“50%的概率”將不再有意義，這時，經(jīng)過T時間后，發(fā)生衰變的原子個數(shù)不一定是10個（20×50%）。

　　在物理學(xué)中，尤其是高中物理，半衰期并不能指少數(shù)原子，它的定義為：放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間。衰變是微觀世界里的原子核的行為，而微觀世界規(guī)律的特征之一在于“單個的微觀事件是無法預(yù)測的”，即對于一個特定的原子，我們只知道它發(fā)生衰變的概率，而不知道它將何時發(fā)生衰變。然而。量子理論可以對大量原子核的行為做出統(tǒng)計預(yù)測。而放射性元素的半衰期，描述的就是這樣的統(tǒng)計規(guī)律。

　　放射性元素衰變的快慢是由原子核內(nèi)部自身決定的，與外界的物理和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)。