Ένα σωματίδιο άλφα είναι ένα σωματίδιο που αποτελείται από δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια. Ο όρος χρησιμοποιείται συνήθως στην πυρηνική φυσική και είναι ένα από τα τρία σωματίδια που εκπέμπονται συνήθως κατά τη διάρκεια μιας ραδιενεργής διάσπασης, δηλαδή, σωματίδια άλφα, βήτα και γάμμα.
Τα σωματίδια άλφα κέρδισαν το ενδιαφέρον κατά τις πρώτες μέρες της φυσικής των σωματιδίων όταν οι επιστήμονες τα χρησιμοποίησαν ως βλήματα για να βομβαρδίσουν ορισμένους στόχους. Ένα από τα πιο ευρέως γνωστά πειράματα που χρησιμοποίησαν σωματίδια άλφα ήταν αυτό του Ernest Rutherford που οδήγησε στην ανακάλυψη της δομής του ατόμου.
Χρησιμοποιώντας σωματίδια άλφα ως βλήματα και χρυσά φύλλα ως στόχους, ο Rutherford κατάφερε να καταλήξει στο συμπέρασμα ότι τα άτομα αποτελούνται από πολύ πυκνούς θετικά φορτισμένους πυρήνες με τα πολύ ελαφρύτερα αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια γύρω από αυτό. Το συμπέρασμά του βασίστηκε στην παρατήρηση ότι οι τροχιές των σωματιδίων άλφα ήταν ελαφρώς παρεκκλίσεις (όπως αναμενόταν) τις περισσότερες φορές, αλλά σε σπάνιες περιπτώσεις αναπήδησαν σαν μπάλες πινγκ πονγκ που ρίχτηκαν στον τοίχο.
Τα σωματίδια άλφα πέρασαν ανεμπόδιστα τα φύλλα χρυσού όταν διέρχονταν από τη μεγάλη αλλά αραιά γεμάτη περιοχή γύρω από τον πυρήνα. Ωστόσο, όταν, σε πολύ πιο σπάνιες περιπτώσεις, έπεσαν στο κεφάλι ή έφτασαν κοντά στον πολύ πυκνό και θετικά φορτισμένο πυρήνα, παραμορφώθηκαν σε πολύ ευρείες γωνίες.
Μέσω αυτών των πληροφοριών, δεν υπήρχε άλλη επιλογή εκτός από τον Rutherford να συμπεράνει ότι το άτομο πρέπει να έχει έναν πολύ πυκνό πυρήνα που είναι πολύ μικρότερος σε σύγκριση με ολόκληρο το άτομο.
Όσον αφορά τις ατομικές αναλογίες, τα σωματίδια άλφα θεωρούνται πολύ μαζικά λόγω της ύπαρξης των δύο πρωτονίων και των δύο νετρονίων. Επιπλέον, φορτίζονται επίσης θετικά λόγω των πρωτονίων. Ως εκ τούτου, μπορούν εύκολα να καταστρέψουν τους περισσότερους στόχους. Δηλαδή, έχουν υψηλές ιδιότητες ιονισμού.
Τα σωματίδια άλφα απελευθερώνονται κατά τη διάρκεια διεργασιών διάσπασης άλφα που μπορούν να συμβούν κυρίως σε εξαιρετικά βαρείς πυρήνες όπως ουράνιο, θόριο, ακτίνιο και ράδιο. Δεδομένου ότι δεν είναι τόσο γρήγοροι (κυρίως λόγω των μαζών τους) όσο οι μπότες και οι γάμμα, δεν μπορούν να ταξιδέψουν σε μεγάλες αποστάσεις και μπορούν εύκολα να σταματήσουν από ένα κομμάτι χαρτί ή ανθρώπινο δέρμα.
Ωστόσο, και πάλι λόγω των τεράστιων μαζών τους, τα σωματίδια άλφα μπορεί να είναι πολύ επικίνδυνα όποτε μπορούν με κάποιο τρόπο να εισέλθουν στο σώμα μέσω εισπνοής ή κατάποσης. Μείον αυτή η πιθανότητα, δεν χρειάζεται να ανησυχείτε πολύ για αυτό το βαρύ βάρος ενός σωματιδίου.
Το Space Magazine έχει κάποιο ενδιαφέρον περιεχόμενο που μπορεί να θέλετε να διαβάσετε. Θέλετε να μάθετε πώς το Opportunity rover παραμελήθηκε από ένα φορτισμένο σωματίδιο; Και εδώ είναι ένα άρθρο σχετικά με την ακτινοβολία άλφα.
Υπάρχουν περισσότερα για αυτό στη NASA. Εδώ είναι μερικές πηγές εκεί:
- MSL Science Corner: Alpha Particle X-ray Spectrometer (APXS)
- Mars Exploration Rover Mission: Η αποστολή
Ακολουθούν δύο επεισόδια στο Cast Astronomy που ίσως θέλετε να δείτε επίσης:
- Αποφυγή του θερμικού θανάτου, των γαλαξιών σε τροχιά και των κινδύνων της ακτινοβολίας του διαστήματος
- Hidden Fusion, η ταχύτητα των νετρίνων και η ακτινοβολία Hawking
