¿Cuál es la forma más sencilla de relacionar matemáticamente los conceptos de vida media (t1 / 2), vida media (tau) y constante de decaimiento (lambda) desde los primeros principios?

El más simple es realmente la función exponencial.

[math] t_ {1/2} = \ frac {\ ln (2)} {\ lambda} = \ tau \ ln (2) [/ math]

Ver http://en.wikipedia.org/wiki/Exp…

No necesitas mucha matemática, a menos que necesites explicar esto desde los primeros principios.

Al igual que una vida media, también puede definir un cuarto de vida (el tiempo necesario para que la concentración se reduzca a un cuarto del original). Obviamente, eso es solo el doble de la vida media. Del mismo modo, puede tener cualquier fracción de vida, y dependiendo de la fracción que es un número simple de veces la vida media . En el caso de decaimiento exponencial, una fracción matemáticamente útil es 1 / 2.718281828 …. También se llama 1 / e. Y para llegar a esa fracción necesita multiplicar la vida media con una constante 1 / ln (2). Entonces, el tiempo que le lleva tener solo 1 / e de su concentración original es la vida media dividida por ln (2), aproximadamente 0.6931. Esto se llama tau.

Lambda es simplemente uno dividido por tau.