Las partículas alfa (nombrado después de y denotado por la primera letra en el alfabeto griego, el α) consisten en dos protones y dos neutrones limitados juntos en una partícula idéntica a un núcleo del helio ; por lo tanto, puede ser escrito como He2+ o 42He. Son alto un que ioniza la forma de de la radiación de la partícula, y tienen penetración baja. La masa de la partícula alfa es 6.644656×10-27 kilogramo, que es equivalente a la energía 3.72738 G [[voltio del electrón |eV]]. La carga de una partícula alfa es igual a +2e, donde está la magnitud e de la carga en un electrón, e=1.602176462x10-19C.
Las partículas alfa son emitidas por los núcleos radiactivos tales como uranio o radio en un proceso conocido como decaimiento alfa . Esto deja a veces el núcleo en un estado emocionado, con la emisión de un rayo gama que quita exceso de la energía . En contraste con el decaimiento beta, el decaimiento alfa es mediado por la fuerza nuclear fuerte . Clásico, las partículas alfa no tienen bastante energía para escapar el potencial del núcleo. Sin embargo, el quántum que hace un túnel efecto de permite que se escapen.
Cuando se emite una partícula alfa, la masa atómica de un elemento va abajo por áspero 4.0015 el u, debido a la pérdida de 2 neutrones y de 2 protones. El número atómico del átomo va abajo por 2, como resultado de la pérdida de 2 protones; el átomo se convierte en un nuevo elemento. Un ejemplo de esto es cuando el radio se convierte en gas del radón debido al decaimiento alfa.
La energía de partículas alfa varía, con las partículas alfa de una energía más alta que son emitidas de núcleos más grandes, pero la mayoría de las partículas alfa tienen energías entre del MeV 3 y 7. Ésta es una cantidad substancial de energía para una sola partícula, pero sus partículas alfa de los medios de la alta masa tienen una velocidad más baja (con una energía cinética típica del MeV 5 la velocidad es 15.000 km/s) que cualquier otro tipo común de la radiación (partículas β, rayos γ, neutrones, etc). Debido a su carga y masa grande, las partículas alfa son absorbidas fácilmente por los materiales y pueden viajar solamente algunos centímetros en aire. Pueden ser absorbidas por el papel de tejido o las capas externas de piel humana (cerca de 40 micrómetros equivalentes a algunas células profundamente) y así que no son generalmente peligrosas a la vida a menos que se injiera o se inhale la fuente. Debido a esta alta masa y absorción fuerte, sin embargo, si la radiación alfa incorpora el cuerpo (lo más a menudo posible porque se han inhalado o se han injerido los materiales radioactivos), es la forma más destructiva de la radiación de ionización . Es lo más fuerte posible la ionización, y con bastante grandes las dosis puede causar lo que sea de los síntomas del envenenamiento de la radiación. Se estima que el daño del cromosoma de partículas alfa es cerca de 100 veces mayor que lo causada por una cantidad equivalente de la otra radiación. El Polonium-210 del emisor alfa se sospecha de desempeñar un papel en el pulmón y el cáncer de vejiga relacionado con el consumo de tabaco .
La mayoría de los detectores de humos contienen una pequeña cantidad americium-241 del emisor alfa. Este isótopo es extremadamente peligroso si está inhalado o injerido, pero el peligro es mínimo si la fuente se mantiene sellada. Los muchos municipios han establecido programas para recoger y disponer de detectores de humos viejos, algo que los entra la corriente inútil general.
Porque las partículas alfa ocurren naturalmente, pero pueden tener energía arriba bastante a participar en una reacción nuclear, el estudio de ellas llevó a mucho conocimiento temprano de la física nuclear . El Rutherford de Ernesto del físico utilizó famoso partículas alfa para deducir que modelo del pudín de ciruelo de s de Thomson J. el 'del átomo era fundamental dañado. El experimento famoso de la hoja de oro del Rutherford fue conducido por su Hans Geiger de los estudiantes y el Ernesto Marsden . Una viga estrecha de partículas alfa fue fijada, pasando a través (solamente unas centenas átomos densamente) de hoja de oro muy fina. Las partículas alfa fueron detectadas por una pantalla del sulfuro del cinc, que emite un flash de la luz sobre una colisión de la partícula alfa. Rutherford hypothesisized eso, si se asume que el " pudding" del ciruelo; el modelo del átomo estaba correcto, positivamente - las partículas alfa cargadas serían desviadas solamente levemente, si en absoluto, por la carga positiva dispersa predijo. Fue encontrado que algunas de las partículas alfa fueron desviadas a ángulos mucho más grandes que esperadas, con cierto incluso despedir detrás. Aunque la mayor parte de las partículas alfa fueran derecho a través según lo esperado, el Rutherford comentó que las pocas partículas que fueron desviadas era relacionado con tirar una cáscara de quince pulgadas en el papel de tejido solamente para hacer que despida apagado, otra vez si se asume que el " pudding" del ciruelo; la teoría estaba correcta. Pronto fue determinado que la carga positiva del átomo fue concentrada en una pequeña área en el centro del átomo, por lo tanto haciendo la carga positiva bastante densa para desviar positivamente - las partículas alfa cargadas que sucedieron venir cerca de qué más adelante fue llamada el núcleo (no era sabido en ese entonces que las partículas alfa eran ellos mismos núcleos ni era la existencia de los protones o de los neutrones sabidos). El experimento del Rutherford llevó posteriormente al modelo de Bohr y más adelante al modelo agitar-mecánico moderno del átomo.
El trabajo del Rutherford también mejoró en las medidas anteriores del cociente de una masa de la partícula alfa a la carga, permitiendo que él deduzca que las partículas alfa fueran núcleos del helio.
En informática, las virutas de COPITA de s de la COPITA 'los errores de programa fueron ligados a las partículas alfa en 1978 en Intel 'del . El descubrimiento llevado al control terminante de elementos radiactivos en el empaquetado de los materiales del semiconductor, y el problema en gran parte eran considerados “solucionado”.
Ver también
Partícula beta
Rayos cósmicos * lista de alfa que emite los materiales
La física nuclear
La física de partícula
Radiactividad
Isótopo radiactivo
Decaimiento radiactivo
rayos: rayos γ (gamma)
rayos del δ (delta)
rayos (épsilones) del ε
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