的α粒子(或α粒子)是离子化的,因此已经失去电子的氦原子的核。氦原子核由两个质子和两个中子组成。因此,这些粒子具有正电荷,其值为电子电荷的两倍,其原子质量为4原子质量单位。
某些放射性物质会自发发射α粒子。就地球而言,α辐射的主要已知自然来源是ra气。是存在于土壤,水,空气和一些岩石中的放射性气体。
发现
在整个1899年和1900年,物理学家欧内斯特·卢瑟福(在加拿大蒙特利尔的麦吉尔大学工作)和保罗·比利亚德(在巴黎工作)对三种类型的申请进行了区分,卢瑟福本人将其命名为: Alpha,Beta和Gamma。
基于它们穿透物体的能力和它们在磁场作用下的偏转来进行区分。凭借这些特性,卢瑟福将α射线定义为在普通物体中具有最低的穿透能力。
因此,卢瑟福的工作包括测量α粒子质量相对于其电荷的比率。这些测量结果使他假设α粒子是带双电荷的氦离子。
最终,在1907年,欧内斯特·卢瑟福和托马斯·罗伊斯成功地证明了卢瑟福建立的假设是正确的,从而表明α粒子是双重离子化的氦离子。
特点
alpha粒子的一些主要特征如下:
原子质量
4个原子质量单位;即6.68∙10 -27公斤。
加载
正电荷,电子电荷的两倍或相等:3.2∙10 -19C。
速度
在1.5·10 7 m / s和3·10 7 m / s之间。
电离
它们具有很高的电离气体容量,可将其转化为导电气体。
动能
由于其巨大的质量和速度,其动能非常高。
渗透能力
它们的渗透能力低。在大气中,由于它们巨大的质量和电荷,当与不同的分子相互作用时,它们会迅速失去速度。
阿尔法衰减
阿尔法衰变或阿尔法衰变是一种放射性衰变,它由阿尔法粒子的发射组成。
发生这种情况时,放射性原子核的质量数减少了四个单位,原子序数减少了两个单位。
通常,该过程如下:
A Z X→ A-4 Z-2 Y + 4 2 He
α衰变通常发生在较重的核素中。从理论上讲,它只能出现在比镍重的原子核中,其中每个核子的总结合能不再最小。
已知的最轻的发射α原子的核是碲的最低质量同位素。因此,碲106(106 Te)是自然界中发生α衰变的最轻的同位素。但是,异常8 Be可以分解为两个alpha粒子。
由于α粒子相对较重且带正电,因此它们的平均自由程非常短,因此它们在距发射源很短的距离处很快失去了动能。
铀原子核的α衰变
铀中发生α衰变的非常常见的情况。铀是自然界中最重的化学元素。
铀以其天然形式存在于三种同位素中:铀234(0.01%),铀235(0.71%)和铀238(99.28%)。最丰富的铀同位素的α衰变过程如下:
238 92 U→ 234 90 Th + 4 2氦
氦
地球上目前存在的所有氦都起源于不同放射性元素的α衰变过程。
因此,通常在富含铀或th的矿藏中发现它。同样,它也与天然气开采井有关。
阿尔法颗粒的毒性和健康危害
通常,外部alpha辐射不会对健康构成威胁,因为alpha粒子只能传播几厘米的距离。
通过这种方式,仅几厘米空气中存在的气体或人的死皮的薄外层就会吸收α粒子,从而防止它们对人体健康构成任何风险。
但是,如果摄入或吸入α颗粒,对健康非常危险。
之所以如此,是因为尽管它们的穿透力很小,但它们的影响却非常大,因为它们是放射性源发出的最重的原子粒子。
应用领域
α粒子具有不同的应用。以下是一些最重要的信息:
-癌症治疗。
-消除工业应用中的静电。
-在烟雾探测器中使用。
-卫星和航天器的燃料来源。
-起搏器的电源。
-远程传感器站的电源。
-地震和海洋学设备的电源。
可以看出,α粒子非常常见的用途是作为不同应用程序的能源。
此外,当今α粒子的主要应用之一是作为核研究中的弹丸。
首先,通过电离产生α粒子(即从氦原子中分离出电子)。后来这些α粒子被加速到高能。
参考文献
- Alpha粒子(nd)。在维基百科。于2018年4月17日从en.wikipedia.org检索。
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