Die Zeit, die verstreicht, bis die Hälfte eines Radioisotops zerfallen ist.
Radioisotope zerfallen nach einem exponentiellen Gesetz: nach einer bestimmten Zeiteinheit ist jeweils die Hälfte radioaktiv zerfallen. Diese Halbwertszeiten sind charakteristisch für einzelne Isotopen und immer gleich.
So zerfällt zum Beispiel das kurzlebige Radioisotop Eisen-60 mit einer Halbwertszeit von 1.49 Millionen Jahren in das instabile Isotop Kobalt-60, das dann wieder mit einer Halbwertszeit von 5 Jahren in das stabile Isotop Nickel-60 zerfällt.
Von einem Kilogramm Eisen-60 wären also nach 1.49 Millionen Jahren noch 500 g Eisen-60, knapp 500 g Nickel-60 und eine verschwindend geringe Menge Kobalt-60 vorhanden (da dieses aufgrund der kurzen Halbwertsezeit sehr schnell weiter zu Nickel-60 zerfällt).
Isotope mit kurzen Halbwertszeiten sind starke Strahler, während Isotope mit langen Halbwertszeiten nur sehr schwach radioaktiv strahlen. So ist der Umgang mit Natururan praktisch ungefährlich, da das häufigste Isotop Uran-238 eine Halbwertszeit von rund 4.5 Milliarden Jahren hat. Kobalt-60 hingegen ist ein sehr gefährlicher Stoff: bereits eine kurze Exposition ohne Strahlenschutz kann zum Tod führen.