Qu'est-ce qu'une particule alpha?
La particule alpha est un type de rayonnement ionisant. Avec ses partenaires les particules gamma et les particules bêta, les particules alpha sont l’une des formes de rayonnement les plus répandues. Une particule alpha est essentiellement un noyau d’hélium, composé de deux neutrons et de deux protons, sans électrons, ce qui lui confère une charge nette positive. En raison de leur masse relativement élevée, les particules alpha constituent la forme de rayonnement ionisant la plus destructive, mais leur pénétration est faible. Un morceau de papier bloque les particules alpha, alors que les particules bêta plus légères nécessitent une barrière en aluminium.
Les particules alpha sont émises par diverses substances radioactives. Contrairement à la désintégration bêta, la désintégration alpha (processus par lequel les particules alpha sont émises par un noyau radioactif) est médiée par la force puissante. Selon les lois newtoniennes classiques, l'attraction du noyau devrait être trop forte pour laisser les particules alpha le quitter en aucune circonstance. Cependant, le tunneling quantique le permet quand même. La tunnelisation quantique est la téléportation instantanée de la particule vers un endroit situé à l'extérieur du noyau.
Comme les particules alpha ont une force de pénétration aussi faible, elles sont bloquées par la peau humaine et ne présentent donc aucun danger, à moins que la source ne soit avalée. Ce fut le triste sort de l'ex-espion russe Alexander Litvinenko, qui aurait été le premier à mourir des suites d'un empoisonnement par radiation provoqué par l'ingestion du polonium, un émetteur alpha. Parmi les autres émetteurs alpha connus, on compte l'américium (présent dans les détecteurs de fumée), le radium, le radon et l'uranium. Couplés à certaines autres substances radioactives, les émetteurs alpha peuvent agiter les émetteurs de neutrons pour libérer les neutrons. L’émission de neutrons est un élément essentiel de la conception des réacteurs nucléaires et des armes nucléaires.
Des études sur les effets du tabagisme sur la santé ont révélé que les feuilles de tabac contenaient de petites quantités de polonium, qui émet des particules alpha. En théorie, cela pourrait être partiellement responsable du cancer du poumon chez les fumeurs. Dans l’évolution, les émetteurs alpha jouent un rôle crucial: leur probabilité de provoquer une mutation chromosomique est plus de 100 fois supérieure à celle d’autres types de rayonnement. La plupart du temps, cela produit des mutants moins bien adaptés, mais une combinaison sur une sélection sur des milliers ou des millions d'années donne lieu à des conceptions biologiques adaptatives.