Wat is Alpha Decay?

Alfa-verval is een vorm van radioactief verval waarbij een alfadeeltje wordt uitgestoten door een zwaar element in een poging om stabieler te worden. De andere soorten radioactief verval zijn bèta-verval en gamma-verval. Deeltjesdetectoren kunnen worden gebruikt om de emissie van alfadeeltjes te detecteren, en het proces van alfa-verval kan ook worden gebruikt om detectie-apparaten te bouwen. Sommige branddetectoren vertrouwen bijvoorbeeld op de constante snelheid van alfa-verval om lucht te ioniseren, die op zijn beurt rook kan detecteren wanneer rookdeeltjes de geleidbaarheid van de geïoniseerde lucht verstoren.

De componenten van een kern bestaan ​​uit protonen en neutronen die rond een groep elektronen draaien. Onder normale omstandigheden zouden deze deeltjes elkaar tegenwerken, waardoor de kern uit elkaar zou vallen, waar iets bekend staat als de sterke nucleaire kracht. De sterke nucleaire kracht houdt de kern bijeen en voorkomt dat deeltjes eruit worden gedrukt. Hoewel deze kracht sterk is, heeft deze een smal bereik en in het geval van een grote kern is het mogelijk dat deze niet alle deeltjes kan bevatten. Als gevolg hiervan wordt het atoom onstabiel en begint het deeltjes uit te stoten, in een proces dat bekend staat als radioactiviteit.

In het geval van alfa-verval bestaat het deeltje uit twee protonen en twee neutronen die nauw aan elkaar zijn gebonden. Dit deeltje is toevallig qua structuur identiek aan de kern van een heliumatoom, en een groot deel van de toevoer van helium op aarde komt eigenlijk van alfa-verval. Terwijl het alfadeeltje het atoom verlaat en protonen en neutronen meeneemt, verandert het atoomnummer en wordt het atoom een ​​nieuw, stabieler element. Het massaverlies wordt omgezet in een kleine uitbarsting van energie.

Alfadeeltjes zijn extreem zwak. Ze kunnen worden gestopt met een stuk papier of zelfs een klein luchtzakje, waardoor alfa-verval relatief niet-bedreigend is voor mensen die er omheen werken. Als een element dat alfadeeltjes uitstraalt wordt ingenomen, kan dit echter een ernstig probleem veroorzaken. Radongas kan bijvoorbeeld worden ingeademd in de longen, waar de alfadeeltjes die worden uitgestoten door het gas ernstige schade kunnen toebrengen aan de gevoelige cellen die langs de longen lopen.

De toxiciteit van alfa-verval in het lichaam is vermoed in verschillende high-profile vergiftigingen. Door elementen te introduceren die alfadeeltjes in voedsel uitzenden, kan een vergiftiger iemand succesvol doden zonder problemen te veroorzaken bij mensen in de omgeving. Dood door alfa-verval lijkt vooral populair te zijn onder Russische spionnen, hoewel het bekend is dat andere clandestiene agenten het af en toe gebruiken.