Was ist ein Alpha-Partikel?
Das Alpha-Teilchen ist eine Art ionisierende Strahlung. Mit seinen Partnern, den Gamma- und Betateilchen, sind Alphateilchen eine der am häufigsten vorkommenden Strahlungsformen. Ein Alpha-Teilchen ist im Wesentlichen ein Heliumkern, der aus zwei Neutronen und zwei Protonen ohne Elektronen besteht, wodurch eine positive Nettoladung entsteht. Alpha-Partikel sind aufgrund ihrer relativ hohen Masse die zerstörerischste Form der ionisierenden Strahlung. Der Nachteil ist jedoch, dass sie nur wenig eindringen. Ein Stück Papier stoppt Alpha-Partikel, während die leichteren Beta-Partikel eine Aluminiumbarriere erfordern.
Alpha-Partikel werden von verschiedenen radioaktiven Substanzen emittiert. Im Gegensatz zum Beta-Zerfall wird der Alpha-Zerfall (der Vorgang, bei dem Alpha-Partikel aus einem radioaktiven Kern emittiert werden) durch die starke Kraft vermittelt. Nach den klassischen Newtonschen Gesetzen sollte die Anziehungskraft des Kerns zu groß sein, um Alpha-Partikel unter keinen Umständen austreten zu lassen. Quanten-Tunneling erlaubt es jedoch trotzdem. Quantentunneling ist das sofortige Teleportieren des Teilchens zu einem Ort außerhalb des Kerns.
Da Alphateilchen eine so geringe Eindringkraft haben, werden sie von der menschlichen Haut gestoppt und stellen nur eine geringe Gefahr dar, wenn die Quelle nicht verschluckt wird. Dies war das traurige Schicksal des russischen Ex-Spions Alexander Litvinenko, der als erster an einer akuten Strahlenvergiftung infolge der Aufnahme des Alpha-Emitters Polonium starb. Andere bekannte Alpha-Strahler umfassen Americium (in Rauchmeldern enthalten), Radium, Radongas und Uran. In Verbindung mit bestimmten anderen radioaktiven Substanzen können Alpha-Emitter Neutronenemitter zur Freisetzung der Neutronen bewegen. Die Neutronenemission ist ein kritischer Bestandteil der Entwicklung von Kernreaktoren und Kernwaffen.
Bei Untersuchungen zu den gesundheitlichen Auswirkungen des Rauchens wurde festgestellt, dass Tabakblätter geringe Mengen an Polonium enthalten, das Alpha-Partikel abgibt. Es wird vermutet, dass dies teilweise für Lungenkrebs bei Rauchern verantwortlich sein könnte. In der Evolution spielen Alpha-Strahler eine entscheidende Rolle - ihre Wahrscheinlichkeit, eine chromosomale Mutation auszulösen, ist über 100-mal höher als bei anderen Arten von Strahlung. In den meisten Fällen entstehen dabei weniger passende Mutanten, aber in Kombination mit einer Selektion über Tausende oder Millionen von Jahren ergeben sich adaptive biologische Designs.