Az alfa részecske egy olyan részecske, amely két protonból és két neutronból áll. A kifejezést általában a nukleáris fizikában használják, és egyike a radioaktív bomlás során általában kibocsátott három részecskének, azaz az alfa-, béta- és gamma-részecskéknek.
Az alfa részecskék kiemelkedő szerepet játszottak a részecskefizika kezdeti napjaiban, amikor a tudósok lövedékekként használták őket bizonyos célok bombázásához. Az egyik legszélesebb körben megünnepelt kísérlet, amelyben felhasználták az alfa-részecskéket, Ernest Rutherford kísérlete volt, amely az atom szerkezetének felfedezéséhez vezetett.
Az alfa-részecskéket lövedékekként és az arany fóliákat célozva, Rutherford arra a következtetésre jutott, hogy az atomok nagyon sűrű, pozitív töltésű magokból állnak, és a körülötte körül keringő sokkal könnyebben negatív töltésű elektronok alkotják. Következtetése azon a megfigyelésen alapult, hogy az alfa-részecskék trajektóriái legtöbbször kissé eltértek (a várakozásoknak megfelelően), de ritka esetekben úgy letéptek, mint egy falhoz dobott ping-pong golyók.
Az alfa-részecskék akadálytalanul átmentek az arany fóliákon, amikor áthaladtak a mag körül a nagy, de ritkán töltött részen. Amikor azonban sokkal ritkább esetekben a fejük ütközött, vagy akár nagyon közel álltak a nagyon sűrű és pozitív töltésű maghoz, nagyon széles szöget hajtottak végre.
Ezen információk alapján Rutherfordnak nem volt más lehetősége, mint arra a következtetésre jutni, hogy az atomnak nagyon sűrű atommaggal kell rendelkeznie, amely sokkal kisebb az egész atomhoz képest.
Az atomi arányok szempontjából az alfa-részecskék nagyon hatalmasnak tekinthetők, mivel létezik a két proton és a két neutron. Ezenkívül pozitív töltésűek is a protonok miatt. Mint ilyenek, könnyen elpusztíthatják a legtöbb célpontot. Vagyis magas ionizációs tulajdonságokkal rendelkeznek.
Az alfa-részecskék felszabadulnak az alfa-bomlási folyamatok során, amelyek leginkább az ultra nehéz magokhoz fordulhatnak elő, például urán, torium, aktinium és rádium. Mivel nem olyan gyorsak (elsősorban tömegük miatt), mint a béta és a gamma, ezért nem haladhatnak nagy távolságra, és könnyen megállíthatók egy darab papírral vagy az emberi bőrrel.
Ugyanakkor, hatalmas tömege miatt, az alfa-részecskék nagyon veszélyesek lehetnek, ha belélegezve vagy lenyelve valamilyen módon bejuthatnak a testbe. Mínusz ez a lehetőség, nem kell sokat aggódnia a részecske nehézsége miatt.
A Space Magazine érdekes kapcsolódó tartalommal rendelkezik, amelyeket érdemes elolvasni. Szeretne tudni arról, hogy az Opportunity rover miként hagyta el a töltött részecske-ütést? És itt van egy cikk az alfa-sugárzásról.
Erről bővebben a NASA-ban. Itt található néhány forrás:
- MSL Tudományos sarok: Alfa részecske röntgen spektrométer (APXS)
- A Mars felfedező Rover küldetése: A küldetés
Itt van két epizód az Astronomy Cast-ban, amelyeket érdemes megnézni:
- A hőhalál, a keringő galaxisok és az űrsugárzás veszélyeinek elkerülése
- Rejtett fúzió, a neutrínók sebessége és Hawking sugárzás
