Co to jest cząstka alfa?
Cząstka alfa jest rodzajem promieniowania jonizującego. Dzięki partnerom cząstki gamma i beta cząstki alfa są jedną z najbardziej rozpowszechnionych form promieniowania. Cząstka alfa jest zasadniczo jądrem helu, który składa się z dwóch neutronów i dwóch protonów bez elektronów, co daje mu dodatni ładunek netto. Ze względu na swoją stosunkowo dużą masę cząstki alfa są najbardziej niszczącą formą promieniowania jonizującego, ale kompromisem jest to, że ich penetracja jest niska. Kawałek papieru zatrzymuje cząstki alfa, podczas gdy lżejsze cząstki beta wymagają bariery aluminiowej.
Cząstki alfa są emitowane z różnych substancji radioaktywnych. W przeciwieństwie do rozpadu beta, rozpad alfa (proces, w którym cząstki alfa są emitowane z jądra radioaktywnego), zachodzi za pośrednictwem silnej siły. Zgodnie z klasycznymi prawami Newtona przyciąganie jądra powinno być zbyt silne, aby cząstki alfa mogły go opuścić w każdych okolicznościach. Jednak i tak tunelowanie kwantowe na to pozwala. Tunelowanie kwantowe to natychmiastowe teleportowanie cząstki do miejsca poza jądrem.
Ponieważ cząstki alfa mają tak niską siłę penetrującą, są zatrzymywane przez ludzką skórę, co stanowi niewielkie zagrożenie, chyba że źródło zostanie połknięte. Taki był smutny los rosyjskiego byłego szpiega Aleksandra Litwinienki, uważanego za pierwszą osobę, która umarła na skutek ostrego zatrucia popromiennego w wyniku spożycia polonu emitującego alfa. Inne znane emitery alfa obejmują amer (znajdowany w wykrywaczach dymu), rad, gaz radonowy i uran. W połączeniu z pewnymi innymi substancjami radioaktywnymi emitery alfa mogą mieszać emitery neutronów w celu uwolnienia neutronów. Emisja neutronów jest kluczową częścią projektu reaktora jądrowego i projektu broni jądrowej.
W badaniach nad skutkami palenia dla zdrowia stwierdzono, że liście tytoniu zawierają niewielkie ilości polonu, który emituje cząstki alfa. Przypuszcza się, że może to częściowo odpowiadać za raka płuc u palaczy. W ewolucji emitery alfa odgrywają kluczową rolę - ich prawdopodobieństwo wywołania mutacji chromosomowej jest ponad 100 razy większe niż w przypadku innych rodzajów promieniowania. W większości przypadków powoduje to słabsze dopasowanie mutantów, ale w połączeniu z selekcją przez tysiące lub miliony lat daje adaptacyjne projekty biologiczne.