Enzo Rocha Fotografia: Partícula Alfa

Definição

A partícula alfa é uma partícula carregada positivamente consistindo em dois prótons e dois nêutrons, emitidos em decaimento radioativo ou fissão nuclear; o núcleo de um átomo de hélio.

O que é uma partícula alfa?

A partícula alfa é um tipo de radiação ionizante.

Com seus parceiros, as partículas gama e as partículas beta, as partículas alfa são uma das formas mais prevalentes de radiação.

Cada partícula é essencialmente um núcleo de hélio, que consiste em dois nêutrons e dois prótons, sem elétronsessas partículas são a forma mais destrutiva de radiação ionizante, mas o problema é que sua penetração é baixa, dando-lhe uma carga líquida positiva.

Devido à sua massa relativamente alta, um pedaço de papel para partículas alfa, enquanto as partículas beta mais leves requerem uma barreira de alumínio.

Partículas alfa são emitidas a partir de várias substâncias radioativas.

Ao contrário do decaimento beta, o decaimento alfa é mediado pela força forte.

De acordo com as leis newtonianas clássicas, a atração do núcleo deve ser muito forte para permitir que partículas alfa o deixem em qualquer circunstância. No entanto, o tunelamento quântico permite isso de qualquer maneira.

O tunelamento quântico é o teletransporte instantâneo da partícula para um local fora do núcleo.

Como as partículas alfa têm uma força de penetração tão baixa, elas são paradas pela pele humana, apresentando pouco perigo, a menos que a fonte seja engolida.

Este foi o triste destino do ex-espião russo Alexander Litvinenko, considerado a primeira pessoa a morrer de envenenamento agudo por radiação como resultado da ingestão de polônio emissor alfa.

Outros emissores alfa conhecidos incluem amerício (encontrado em detectores de fumaça), rádio, gás radônio e urânio. Quando acoplados a outras substâncias radioativas, os emissores alfa podem agitar os emissores de nêutrons para liberar os nêutrons. A emissão de nêutrons é uma parte crítica do projeto do reator nuclear e das armas nucleares.

Em investigações sobre os efeitos do fumo na saúde, verificou-se que as folhas de tabaco contêm pequenas quantidades de polônio, que emite partículas alfa.

Teoriza-se que isso possa ser parcialmente responsável pelo câncer de pulmão entre os fumantes.

Na evolução, os emissores alfa desempenham um papel crítico – sua probabilidade de causar uma mutação cromossômica é 100 vezes maior do que com outros tipos de radiação.

Na maioria das vezes, isso produz mutantes menos adequados, mas quando combinados com a seleção ao longo de milhares ou milhões de anos resultam em projetos biológicos adaptativos.

Partícula alfa – Composição

Partículas alfa são partículas compostas que consistem em dois prótons e dois nêutrons firmemente ligados entre si. Eles são emitidos a partir do núcleo de alguns radionuclídeos durante uma forma de decaimento radioativo, chamado decaimento alfa. Uma partícula alfa é idêntica ao núcleo de um átomo de hélio normal (massa atômica quatro), isto é, um átomo de hélio duplamente ionizado.

Partículas alfa (também denominadas radiação alfa ou raios alfa) foi a primeira radiação nuclear a ser descoberta, partículas beta e raios gama foram identificados logo após.

Partícula alfa, partícula carregada positivamente, idêntica ao núcleo do átomo de hélio-4, emitida espontaneamente por algumas substâncias radioativas, consistindo em dois prótons e dois nêutrons unidos, tendo assim uma massa de quatro unidades e uma carga positiva de dois.

Descobertas e nomeadas (1899) por Ernest Rutherford, partículas alfa foram usadas por ele e colegas de trabalho em experimentos para sondar a estrutura dos átomos em finas folhas metálicas.

Este trabalho resultou no primeiro conceito de átomo como um minúsculo sistema planetário com partículas carregadas negativamente (elétrons) orbitando em torno de um núcleo carregado positivamente (1909-1111).

Mais tarde, Patrick Blackett bombardeou o nitrogênio com partículas alfa, alterando-o para oxigênio, na primeira transmutação nuclear produzida artificialmente (1925).

Hoje, as partículas alfa são produzidas para serem usadas como projéteis na pesquisa nuclear por ionização – ou seja, retirando os dois elétrons dos átomos de hélio – e acelerando a partícula agora carregada positivamente para altas energias.

Quais são algumas fontes comuns de partículas alfa?

Muitos emissores alfa ocorrem naturalmente no ambiente.

Por exemplo, partículas alfa são emitidas por radionuclídeos como o urânio-238, rádio-226 e outros membros das séries de decaimento de urânio, tório e actínio que ocorrem naturalmente, que estão presentes em quantidades variáveis em quase todas as rochas, solos e água.

As fontes de partículas alfa produzidas artificialmente incluem os radioisótopos de elementos como plutônio, amerício, curium e californium.

Estes são geralmente produzidos em um reator nuclear através da absorção de nêutrons por vários radioisótopos de urânio.

Quais são as propriedades das partículas alfa?

As partículas alfa são relativamente lentas e pesadas em comparação com outras formas de radiação nuclear.

As partículas viajam de 5 a 7% da velocidade da luz ou 20.000.000 metros por segundo e têm uma massa aproximadamente equivalente a 4 prótons.

As partículas alfa, por serem altamente ionizantes, são incapazes de penetrar muito longe na matéria e são repousadas por alguns centímetros de ar ou menos de um décimo de milímetro de tecido biológico.

Resumo

Partículas alfa são núcleos energéticos de hélio. A produção de partículas alfa é denominada decaimento alfa.

As partículas alfa consistem em dois prótons e dois nêutrons unidos em uma partícula idêntica a um núcleo de hélio.

As partículas alfa são relativamente grandes e carregam uma carga positiva dupla.

Eles não são muito penetrantes e um pedaço de papel pode detê-los.

Eles viajam apenas alguns centímetros, mas depositam todas as suas energias ao longo de seus caminhos curtos.

Nos reatores nucleares, eles são produzidos, por exemplo, no combustível (decaimento alfa de núcleos pesados).

As partículas alfa são geralmente emitidas por todos os núcleos radioativos pesados que ocorrem na natureza (urânio, tório ou rádio), bem como pelos elementos transurânicos (neptúnio, plutônio ou amerício).

Partículas alfa especialmente energéticas (exceto núcleos de hélio artificialmente acelerados) são produzidas em um processo nuclear, conhecido como fissão ternária. Nesse processo, o núcleo de urânio é dividido em três partículas carregadas (fragmentos de fissão) em vez das duas normais. O menor dos fragmentos de fissão provavelmente (90% de probabilidade) é uma partícula alfa energética extra.