El decaimiento alfa es un tipo de decaimiento radiactivo en el cual un núcleo atómico emite una partícula alfa (dos protones y dos neutrones limitados juntos en una partícula idéntica a un núcleo del helio) y la transforma (o “decae ") en un átomo con un número total 4 menos y el número atómico 2 menos. Por ejemplo:
aunque esto se escriba típicamente como:
(La segunda forma es preferred porque la primera forma aparece desequilibrada eléctricamente. Fundamental, el núcleo del retroceso se pela muy rápidamente de dos electrones para neutralizar el catión ionizado del helio.)
Una partícula alfa es idéntica a un núcleo del helio -4, y el número total y el número atómico son igual. El decaimiento alfa es una forma de fisión nuclear donde el átomo del padre parte en dos productos derivados. El decaimiento alfa es fundamental un Quantum que hace un túnel proceso de . Desemejante del decaimiento beta, el decaimiento alfa es gobernado por la fuerza nuclear fuerte .
Las partículas alfa tienen una energía cinética típica del MeV 5 (que es los ≈0.13% de su energía total, es decir 110 TJ/kg) y una velocidad de 15. Esto corresponde a una velocidad de alrededor 0. Debido a su masa relativamente grande, +2 cargan y relativamente de baja velocidad, son muy probables obrar recíprocamente con otros átomos y perder su energía, así que se absorben con eficacia dentro de algunos centímetros de aire.
La mayor parte de el helio produjo en la tierra viene del decaimiento alfa de depósitos subterráneos de los minerales que contenían el uranio o el torio . El helio se trae a la superficie como subproducto de la producción del gas natural .
Historia
Por el 1928, el George Gamow había solucionado la teoría del decaimiento alfa vía hacer un túnel. La partícula alfa es atrapada en un potencial bien por el núcleo. Clásico, se prohíbe para escaparse, pero según los principios nuevamente descubiertos de entonces de los mecánicos de Quantum, tiene una probabilidad minúscula (pero diferente a cero) del " tunneling" a través de la barrera y el aparecer en el otro lado escapar el núcleo.
Aplicaciones
El Americium-241 se utiliza en los detectores de humos que el de las partículas alfa ioniza el aire de entre un pequeño boquete, llevando a un pequeño actual que se pueda interrumpir fácilmente por las partículas del humo.El decaimiento alfa puede proporcionar una fuente de energía segura para los generadores termoeléctricos del radioisótopo usados para las puntas de prueba de espacio y los marcapasos de corazón artificial . El decaimiento alfa se blinda mucho más fácilmente contra que otras formas de decaimiento radiactivo. El Plutonium-238, por ejemplo, requiere solamente 2.5 milímetro del plomo que blinda para proteger contra la radiación indeseada.
Toxicidad
Siendo relativamente pesadas y positivamente - las partículas alfa cargadas, tienden a tener una trayectoria libre mala muy corto, y pierden rápidamente energía cinética a una distancia corta de su fuente. Esto da lugar vario al MeV que es depositado en un área relativamente pequeña. Esto aumenta la ocasión del daño celular en casos de la contaminación interna. La radiación alfa externa no es generalmente dañosa puesto que las partículas alfa son blindadas con eficacia por algunos centímetros del aire o de la capa delgada de las células muertas de la piel . Incluso el tacto de una fuente alfa no es generalmente dañoso. Si las sustancias que emiten partículas alfa se injieren, se inhalan, se inyectan o se introducen a través de la piel podría dar lugar a una dosis mensurable .
El contribuidor natural más grande a la dosis de radiación pública es el radón, un gas natural, radiactivo encontrado en suelo y roca. Si se inhala el gas, algunas de las partículas del radón pueden atar a la guarnición interna del pulmón. Estas partículas continúan decayendo, emitiendo las partículas alfa que pueden dañar las células en el tejido pulmonar. La muerte Marie Curie en la edad 66 de la leucemia fue causada probablemente por la exposición prolongada a las altas dosis de la radiación de ionización. El curie trabajó extensivamente con el radio, que decae en el radón, junto con otros materiales radioactivos que emitan el los rayos gammas beta de y .
El asesinato 2006 disidente ruso Alexander Litvinenko se piensa para haber sido causado por el envenenamiento con el Polonium-210, un emisor alfa.
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