Количество ядер, распавшихся за промежуток времени (t, ), равно
.
Время жизни каждого из ядер равно t. Следовательно, сумма времен жизни всех имевшихся первоначально ядер определяется интегрированием выражения по времени от 0 до . Разделив сумму времен жизни всех ядер на , получим среднее время жизни τ ядра:
.
Для выполнения интегрирования перейдем к новой переменной . Интегрирование выполним по частям: . Таким образом, получим
.
Сравнение с показывает, что период полураспада отличается от
числовым множителем, равным .