アルファ粒子（またはα粒子）ヘリウム原子の原子核であり、従って、電子を失ったイオン化。ヘリウム原子核は、2つの陽子と2つの中性子で構成されています。したがって、これらの粒子は正の電荷を持ち、その値は電子の電荷の2倍であり、それらの原子質量は4原子質量単位です。
アルファ粒子は、特定の放射性物質によって自然に放出されます。地球の場合、アルファ線放射の主な既知の自然発生源はラドンガスです。ラドンは、土壌、水、空気、および一部の岩石に存在する放射性ガスです。
発見
物理学者のアーネストラザフォード（カナダのモントリオールにあるマギル大学で働いていた）とポールビラード（パリで働いていた）は、ラザフォード自身が次のように命名した3種類のファイリングを区別したのは1899年と1900年のことです。アルファ、ベータ、ガンマ。
区別は、物体に侵入する能力と磁場の影響によるそれらの偏向に基づいて行われました。これらの特性のおかげで、ラザフォードはアルファ線を通常の物体で最も低い透過能力を持つと定義しました。
したがって、ラザフォードの研究には、アルファ粒子の質量とその電荷の比の測定が含まれていました。これらの測定は、アルファ粒子が二重に帯電したヘリウムイオンであるという仮説を立てました。
最後に、1907年にアーネストラザフォードとトーマスロイドは、ラザフォードによって確立された仮説が真実であることを示すことに成功し、したがってアルファ粒子が二重にイオン化されたヘリウムイオンであることを示した。
特徴
アルファ粒子の主な特徴のいくつかは次のとおりです。
原子質量
4原子質量単位; つまり、6.68∙10 -27 kgです。
負荷
正、電子の2倍の電荷、または同じもの：3.2∙10 -19C。
速度
1.5・10 7 m / sから3・10 7 m / s のオーダー。
電離
それらは、ガスをイオン化して導電性ガスに変換する高い能力を持っています。
運動エネルギー
その大きな質量と速度の結果として、その運動エネルギーは非常に高いです。
浸透能力
彼らは低い浸透能力を持っています。大気中では、それらの大きな質量と電荷の結果として、異なる分子と相互作用するときに速度が急速に低下します。
アルファ崩壊
アルファ崩壊またはアルファ崩壊は、アルファ粒子の放出で構成される放射性崩壊の一種です。
これが起こると、放射性核はその質量数が4単位減少し、その原子番号が2単位減少します。
一般に、プロセスは次のとおりです。
A Z X→ A-4 Z-2 Y + 4 2 He
アルファ崩壊は通常、重い核種で発生します。理論的には、それはニッケルよりもやや重い核でのみ発生する可能性があり、核子あたりの全体的な結合エネルギーはもはや最小ではありません。
最も軽い既知のアルファ線放出核は、テルルの最も低い質量の同位体です。したがって、テルル106（106 Te）は、アルファ崩壊が自然に発生する最も軽い同位体です。ただし、例外的に8 Beは2つのアルファ粒子に分解できます。
アルファ粒子は比較的重く、正に帯電しているため、平均自由行程は非常に短いため、放出源から短い距離で運動エネルギーをすぐに失います。
ウラン核からのアルファ崩壊
アルファ崩壊の非常に一般的なケースは、ウランで発生します。ウランは自然界で見られる最も重い化学元素です。
ウランは天然の形で、3つの同位体で存在します：ウラン234（0.01％）、ウラン235（0.71％）、およびウラン238（99.28％）。最も豊富なウラン同位体のアルファ崩壊プロセスは次のとおりです。
238 92 U→ 234 90 Th + 4 2 He
ヘリウム
現在地球上に存在するすべてのヘリウムは、さまざまな放射性元素のアルファ崩壊プロセスに起源があります。
このため、通常はウランまたはトリウムに富む鉱床に見られます。同様に、天然ガス採掘井とも関連しています。
アルファ粒子の毒性と健康被害
アルファ粒子は数センチの距離しか移動できないため、一般に、外部アルファ放射線は健康にリスクをもたらしません。
このように、アルファ粒子は、空気のわずか数センチメートルに存在するガスまたは人の死んだ皮膚の薄い外層によって吸収されるため、人の健康にリスクをもたらすことを防ぎます。
ただし、アルファ粒子は摂取または吸入された場合、健康に非常に危険です。
これは、透過力はほとんどありませんが、放射線源から放出される最も重い原子粒子であるため、その影響が非常に大きいためです。
用途
アルファ粒子にはさまざまな用途があります。最も重要なものは次のとおりです。
- 癌治療。
-産業用アプリケーションでの静電気の除去。
-煙探知機で使用します。
-衛星および宇宙船の燃料源。
-ペースメーカー用の電源。
-リモートセンサーステーションの電源。
-地震および海洋機器用の電源。
見て分かるように、アルファ粒子の非常に一般的な用途は、さまざまなアプリケーションのエネルギー源としてです。
さらに、今日のアルファ粒子の主な用途の1つは、核研究における発射物としてです。
まず、アルファ粒子はイオン化によって生成されます（つまり、ヘリウム原子から電子を分離します）。後でこれらのアルファ粒子は高エネルギーに加速されます。
参考文献
- アルファ粒子（nd）。ウィキペディアで。2018年4月17日にen.wikipedia.orgから取得。
- アルファ崩壊（nd）。ウィキペディアで。2018年4月17日にen.wikipedia.orgから取得。
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