Σωματίδιο άλφα

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
An alpha particle is deflected by a magnetic field
Alpha radiation consists of helium-4 nuclei and is readily stopped by a sheet of paper. Beta radiation, consisting of electrons, is halted by an aluminium plate. Gamma radiation is eventually absorbed as it penetrates a dense material.

Το σωματίδιο άλφα είναι η σύζευξη δύο πρωτονίων και δύο νετρονίων. Η δομή αυτή έχει συνολικά μηδενικό σπιν και είναι ταυτόσημη με αυτήν ενός πυρήνα του ατόμου του 4He ({}_2^4\!He). Η μάζα του σωματιδίου είναι 6.644656×10-27 kg, που αντιστοιχεί σε ενέργεια 3.72738 GeV.

Η εκπομπή σωματιδίων άλφα παρατηρείται στην πυρηνική φυσική όταν ένας ασταθής πυρήνας εκπέμπει ένα σωματίδιο άλφα για να οδηγηθεί έτσι σε μεταστοιχείωσή του σε κάποιον ελαφρύτερο. Η "επιλογή" της απελευθέρωσης σωματιδίων άλφα και όχι κάποιου άλλου ελαφρού πυρήνα, όπως πχ πυρήνα υδρογόνου ή {}_2^3\!He, οφείλεται στο ότι το σωματίδιο άλφα έχει τη μεγαλύτερη ενέργεια σύνδεσης ανά νουκλεόνιο, σε σύγκριση με τους άλλους ελαφρείς πυρήνες. Έτσι, ο βαρύς πυρήνας για να οδηγηθεί σε σταθερότερη ενεργειακά κατάσταση, αποβάλλει ένα σωματίδιο άλφα και μεταστοιχειώνεται σε ελαφρύτερο και συνεπώς ενεργειακά ευσταθέστερο πυρήνα. Το φαινόμενο ονομάζεται διάσπαση άλφα και είναι ένας από τους τρεις τρόπους με τους οποίους ένα ραδιενεργό νουκλίδιο μπορεί να απελευθερώσει τμήμα της πυρηνικής του ενέργειας (οι άλλοι δύο: διάσπαση βήτα και ακτινοβολία γάμμα). Η ακτινοβολία σωματιδίων άλφα μπορεί να κατευθυνθεί εύκολα εξαιτίας του θετικού ηλεκτρικού φορτίου που έχουν και έτσι, η χρήση της, βρίσκει πολλές εφαρμογές στη φυσική. Εντούτοις, τα σωματίδια άλφα χαρακτηρίζονται από μικρή διεισδυτικότητα, με μία μέση διαδρομή μόνο μερικά εκατοστά στον αέρα μέχρι να ακινητοποιηθούν.